44

Slurf 15-4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Officieel orgaan der werktuigbouwkundige studievereniging

Citation preview

Page 1: Slurf 15-4
Page 2: Slurf 15-4

Russia

Kazachstan

India

Pakistan

SaudiArabia

Iran

China

Japan

Australia

HOE VER GA JIJ?Je weet waar je vandaag staat in je carrière (studie). Maar waar ben je volgend jaar? Of in 2020?

Bij Boskalis misschien wel veel verder dan je voor mogelijk houdt.

BOSKALIS.NL/TRAINEE

Boskalis_advertentie_MvdH_v4.indd 1 10-03-2010 17:28:33

Page 3: Slurf 15-4

inhoud

de Slurf - mei 2011 - no. 4 3

RedactioneelVan het bestuurVOL nieuwsVOL interviewNewton of niet?LeeghwateractiviteitenOnderwijs bachelorOnderwijs masterLustrumcolumnRoboSlurfGoed op stoomGadgetsBuitenlandverhaal - J. KroonAl 143 jaar...Het tennisracketAfstudeerverhaal - J.W. ZwarteveenDelft naar DakarAlgenfarmsPhD article - T. van VianenAardbevingsbestendig bouwenHuman Power TeamDIY - draagbare USB-laderNawoord

45678101213151620222426283033343638404142

BoskalisVanDerLandeThales BVThales BVLeeghwaterrallyLeeghwatermerchandiseTOPdesk

21418 19 3243 44

inhoudsopgave

adverteerdersindex

38| Aardbevingsbestendig bouwen Hoe vermijd je totale chaos?

8| Newton of niet? 16| RoboSlurf

20| Goed op stoom 28| Het tennisracket

33| Delft naar Dakar 34| Algenfarms

Page 4: Slurf 15-4

redactioneel

de Slurf - mei 2011 - no. 44

Toen iedereen aan het genieten was van het mooie weer, zat de Slurfcommissie te bikkelen in het Leeghwaterkantoor. Dit mocht echter de pret niet drukken, met voldoende tosti’s en slechte muziek zat de stemming er goed in. Direct na de tentamenperiode zijn wij op vrijdag 15-4 begonnen aan het Slurfweekend voor editie 15-4. Dit betekende wel dat al onze deadlines tijdens de tentamens vielen en dit gaf af en toe wat stress. Uiteindelijk zijn alle deadlines gehaald en konden we goed beginnen aan het weekend.

Zoals u van ons gewend bent vindt er na elke nieuwe Slurf een wissel plaats in onze redactie. Zo hebben we dit keer afscheid genomen van Nicky Mol en Olga Verburg die de Slurf vroegtijdig heeft moeten verlaten. Deze twee plekken zijn vervolgens opgevuld door Pieter Wijne en Dane Linssen. Zij hebben afgelopen weekend bewezen Slurfwaardig te zijn. Wij zijn erg blij dat zij onze redactie hebben versterkt, want u heeft wederom een prachtexemplaar in handen. Het was voor Pieter en Dane dus het eerste weekend, maar zij waren niet de enigen die dat nog nooit meegemaakt hebben. Matthijs was afgelopen Slurfweekend op wintersport en heeft dus nu ook eindelijk zijn eerste weekend gedraaid. Helaas hebben de Alpen ook dit weekend een redactielid weten te trekken: Daniel Robertson was namelijk op wintersport. Na een mail naar de Raad Oud Slurfers zijn er een aantal helden opgestaan die ons afgelopen weekend enorm geholpen hebben, heel dank hiervoor.

Ook deze lustrumSlurf heeft weer een bijzondere cover gekregen. Ditmaal is het de eer aan het mooiste Nederlandstalige lied dat we kennen: Het Willemlied. Dit vinden we zelfs zo mooi, dat we het hebben laten drukken in speciale ‘glow in the dark’ inkt. Hiermee

wordt het mogelijk om de tekst zelfs in het donker te lezen, al gaan we er stiekem wel vanuit dat iedereen het lied kan dromen. Samen met deze cover is dit een 44 pagina’s tellend meesterwerk geworden, waarin Eric Pasma enkele ervaringen van de bestuursvakantie in Cuba met ons deelt in ‘van het bestuur’. In het VOL-interview wordt H.G. de Cock aan de tand gevoeld over zijn studententijd. Op pagina 15 kunt u wederom de lustrumcolumn vinden. Ditmaal was de eer aan ir. Wiebe Draijer. In het midden is zoals gewoonlijk de gadgetpagina te vinden. Het buitenlandverhaal is ditmaal door Jolien Kroon geschreven. Jolien heeft in Tsjechië stage gelopen bij Heineken. Elise Buiter heeft voor deze editie ook een stuk geschreven voor de lustrumrubriek ‘al 143 jaar...’. Ditmaal gaat het over Dag Johnson, een oud erelid. Afstudeerder Jan-Willem Zwarteveen schrijft over zijn afstudeeropdracht in het afstudeerverhaal. In ‘Delft naar Dakar’ beschrijft één van de deelnemers van de Amsterdam Dakar challenge hoe het is om daadwerkelijk mee te doen aan deze race. Op pagina 36 is het PhD artikel te vinden van Teus van Vianen. Hij schrijft hier over ‘droge bulk terminals’. Naast de ingezonden stukken hebben wij zelf natuurlijk ook artikelen geschreven. Mijn eigen artikel gaat over de wondere wereld van niet-Newtoniaanse materialen. Het stuk van Daniël Robertson gaat over een robotarm die gebaseerd is op een Slurf. Joris Roebroeks heeft dit keer geschreven over kernreactoren en het stuk van Matthijs van der Linden gaat over de evolutie van het tennisracket. De stukken van onze nieuwe aanwinsten zijn ook goed geslaagd: Pieter Wijne heeft geschreven over algenfarms en Dane Linssen over aardbevingsproof bouwen. Pieter heeft ook nog een prachtige ‘DIY’ gemaakt: een draagbare USB-oplader. Achterin vindt u natuurlijk het nawoord van onze SlurfJongste Dane Linssen. Dane heeft er ook voor gezorgd dat wij nu weten hoe we eruit zouden zien als echte Guido’s.

Zoals eerder gezegd wisselt de Slurf haar redactie na iedere editie, dat is in dit geval niet waar, want deze redactie gaat ook de laatste lustrumSlurf maken. Ik heb geschreven.

Qrijn Bauer, hoofdredacteur

Algemene voorwaardenDe Slurf verschijnt vijfmaal per jaar en is een uitgave van Ge-zelschap Leeghwater, de studievereniging van werktuigbouw-kundige studenten aan de Technische Universiteit Delft. Niets uit deze uitgave mag gereproduceerd worden en/of openbaar gemaakt worden door middel van boekdruk, fotokopie, mi-crofilm of welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Gezelschap Leeghwater. Gezel-schap Leeghwater verklaart dat deze uitgave op zorgvuldige wijze en naar beste weten is samengesteld, evenwel kan zij op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Tevens is zorgvuldig gezocht naar recht-hebbenden van de gepubliceerde illustraties, dit is echter niet in alle gevallen na te gaan. Wanneer u denkt auteursrechten te hebben kunt u contact opnemen via onderstaande gege-vens. Gezelschap Leeghwater aanvaardt geen enkele aan-sprakelijkheid voor schade, van welke aard ook, die het gevolg is van handelingen en/of beslissingen die gebaseerd zijn op bedoelde informatie.

RedactieHoofdredacteur: Qrijn Bauer Eindredacteur: Daniel RobertsonSecretaris: Joris RoebroeksCommissaris Lay-out: Matthijs van der LindenRedacteur: Pieter WijneRedacteur: Dane LinssenQQ’er: Yonna WelschenMet dank aan Bastiaan Roosen, Elise Buiter en de ROSRechthebbende coverfoto: Gezelschap Leeghwater

Verzending‘de Slurf’ wordt verzonden aan de ereleden, het college leden van verdiensten, de leden van studievereniging Gezelschap Leeghwater en de Vereniging Oud Leeghwater. De Slurf wordt verzonden aan instellingen binnen en buiten Delft, alle Profes-soren van de faculteit 3mE en bedrijven waarmee Gezelschap Leeghwater samenwerkt. De PR-afdeling van de faculteit ont-vangt 200 exemplaren ten behoeve van voorlichting.

Oplage & DrukOplage: 2 200 Drukkerij De Swart Den Haag

Gezelschap LeeghwaterFaculteit 3mEMekelweg 2 2628 CD DelftTel: +31 15 27 86 501Fax: +31 15 27 81 [email protected]: 44.23.10.919Giro: 66967

SlurfcommissieLijkt het je leuk om de Slurfcommissie te versterken? Stuur dan een mail naar [email protected]

“He is above the law though. Look

at him, he’s playing to a baby.”

sexysaxmansaxegrams

Page 5: Slurf 15-4

van het bestuur

de Slurf - mei 2011 - no. 4 5

Zaterdag 26 maart zijn we afgereisd naar het enige communistische land van het westelijk halfrond. Cuba is werkelijk een prachtig land met een heerlijk klimaat en vriendelijke mensen. Het is dan ook wrang om te weten dat het volk niet geniet van politieke vrijheid en dat het land weinig liquide middelen heeft door het handelsembargo van de Verenigde Staten. Sinds het vallen van de Sovjet-Unie in 1989 is Cuba op zoek naar financiële steun, die nu vooral wordt gevonden in toerisme. De politieke situatie brengt veel inventiviteit met zich mee. Gezien bijna alle Cubanen werktuigbouwkundigen zijn, wor-den alle apparaten van ventilatoren tot auto’s zorgvuldig en tot in den treure gerepareerd en hergebruikt. We zijn van mening dat wij nog wat kunnen leren van hun invulling aan duurzaamheid. Met een grote glimlach kijken wij terug op een mooie bestuursvakantie vol prachtige wandelingen door het vruchtbare binnenland, witte stran-den en avonden uit met heerlijke Bucanero’s, Mojito’s en Cuba libres.

Periode vierVol energie en plezier werken wij door aan ons beleid. Intern zal het databeheer worden hernieuwd en wordt het kassa- en turfsysteem

verder geautomatiseerd. Op onderwijsgebied wordt er ook niet stil gezeten. Alle bonustoetsen van de eerstejaarsvakken worden tegen het licht gehouden, zodat er een beter overzicht is op de druk in het studieprogramma. Er zijn modulekaarten ontwikkeld voor de Mas-terfase zodat het programma individueel kan worden ingedeeld. Deze software zal er voor zorgen dat je een beter overzicht hebt over je studieprogramma. Ook wordt het Eerstejaars Startprogramma op-gezet om nieuwe studenten wegwijs te maken op de faculteit en bij Gezelschap Leeghwater.

Nieuwe websiteAfgelopen maanden is er hard gewerkt aan een volledig nieuwe web-site. Om het overzicht te verbeteren is er duidelijk onderscheid ge-maakt in de vereniging, het onderwijs en de carrière. Vooral de onder-wijs- en carrièreportals zijn verbreed. Zo kunnen er nu klachten en opmerkingen over het onderwijs online worden gemeld en is de on-line boekenwinkel voor de Masters bij 3mE verbeterd. Het carrière- gedeelte van de site is onder handen genomen en bevat nu vele be-drijfsprofielen en vacatures. De mogelijkheid om je te oriënteren op je verdere loopbaan is dus uitgebreid. Kijk snel op www.leeghwater.nl.

Het feest op de Amsterdamse grachten tijdens Koninginnedag was geweldig en ook de Businesstour was weer een succes. Er staan echter nog leuke activiteiten op het programma tijdens het 143ste jaar, onder andere de volgende evenementen zullen plaatsvinden: In het week-end van 7 mei zal er een vierentwintiguursactiviteit van de AC plaats-vinden, een week later reizen 32 olifanten in een luxe touringcar af naar Italië voor de Buitenlandreis en een kleine honderd mensen zullen deelnemen aan de Leeghwaterrally. Er staat dus een bruisende laatste periode voor de boeg, waarin ik iedereen veel plezier wens.

Eric Pasma Voorzitter ‘Gezelschap Leeghwater’

Het Gezelschap is een centrale plaats voor de werktuigbouwkundestudenten. In de taal van de Taíno, een indianenvolk dat in het Caribische gebied leefde, kan ‘centrale plaats’ worden vertaald als ‘Cubancanan’. Dat woord, afgeleid van een godheid, heeft naam gegeven aan Cuba. In dit intrigerende land hebben wij als bestuur veel inspiratie opgedaan tijdens onze bestuursvakantie.

Gez

elsc

hap

Leeg

hwat

er

Page 6: Slurf 15-4

VOL nieuws

de Slurf - mei 2011 - no. 46

Promotie prof. dr. ir. P.A. WieringaOns jongste Erelid, prof. dr. ir. Peter Wieringa, zal per 1 april aan-staande prof. ir. Hans Beunderman MBA vervangen, die met emeri-taat zal gaan, als conrector van de TU Delft. Professor Wieringa is op dit moment hoogleraar Man-Machine Systems, onderwijsdirecteur en vice-decaan bij de faculteit 3mE. De belangrijkste taak van de con-rector is, in nauwe afstemming met de rector magnificus, het bevor-deren van en het toezien op een goede werking van de promotiepro-cessen van de TU Delft. De conrector is plaatsvervangend voorzitter van het college van promoties en in die functie verantwoordelijk voor een adequate uitvoering van het promotiereglement dat onder meer de rechten en plichten van promotoren en promovendi regelt. Tevens is hij nauw betrokken bij de ontwikkeling en vormgeving van beleid op het gebied van promoties.

ESPDit jaar zal Gezelschap Leeghwater in het nieuwe collegejaar in sa-menwerking met één van zijn commissies, de Nuldejaarscommissie, voor de nieuwe lichting studenten een speciaal programma organi-seren. Tijdens deze zogenaamde Eerstejaars Startperiode zullen wij proberen om de eerstejaarsstudenten snel bij te brengen wat stu-deren in Delft nou precies inhoudt. Zo zullen wij een interessante lezing verzorgen, een excursie, een aantal leuke borrels en wellicht nog een cursus ‘Hoe haal ik mijn propedeuse in één jaar?’. Door de studenten aan het begin van het jaar goed in te lichten hopen wij te kunnen bijdragen aan de algemene studievoortgang.

Europese Achieve More AwardOp woensdagmiddag 16 maart 2011 is onze decaan, professor Mar-co Waas, onderscheiden voor zijn belangrijke verdiensten voor het Achieve More Partnership. Dit is een initiatief voor kennisintensieve MKB-bedrijven in de ICT waarin de belangrijkste Europese incuba-tors, broedplaatsen voor nieuwe bedrijfjes, samenwerken. De Achieve More organisatie wil de personen die het Partnership tot een groot succes hebben gemaakt, publiekelijk eren. Dat gebeurt via de Achieve More Awards, die op 16 maart zijn uitgereikt in Brussel. Eén van die krachten bij Achieve More is prof. drs. Marco Waas, decaan van onze faculteit. Aan de TU Delft is hij één van de grote stimulatoren in de richting van ondernemerschap, innovatie en kennisvalorisatie, het verzilveren en toepassen van wetenschappelijke kennis. Hij is één van

de grondleggers van YES!Delft, de succesvolle broedplaats voor tech-nostarters van de TU Delft. Vanwege zijn verdiensten voor Achieve More heeft Waas een Achieve More Award ontvangen. Hij is onder-scheiden in de categorie Academic Enabler.

AlumniboekjeZoals vermeld in de vorige editie van de Slurf, zal er dit jaar einde-lijk weer een alumniboekje worden samengesteld. In dit boekje zal een korte samenvatting staan van de activiteiten van Leeghwater, de studie Werktuigbouwkunde en contactgegevens van de leden van de Vereniging Oud Leeghwater. Omdat wij van veel leden niet precies weten waar zij op dit moment werken, en omdat dit ook nog wel eens verandert, willen wij de leden dan ook graag verzoeken om naar www.leeghwater.nl/alumni te gaan en daar het formulier in te vul-len. Wij zullen de leden waarvan een e-mailadres bekend is ook nog middels een e-mail verzoeken om het formulier in te vullen.

Boete langstudeerders jaar uitgesteldIn april liet de SGP weten dat de langstudeerdersmaatregel één jaar zou moeten worden uitgesteld. Het kabinet wil studenten driedui-zend euro extra collegegeld laten betalen als ze meer dan één jaar uit-lopen in hun bachelor- of masteropleiding. Studenten en oppositie in de Kamers hebben veel kritiek op de maatregel, vooral omdat ook de huidige studenten het verhoogde collegegeld moeten betalen, ter-wijl ze daar in hun eerdere studiejaren geen rekening mee hadden kunnen houden. Dit betekent dus nog niet dat we definitief van de maatregel af zijn. Studenten zullen druk moeten blijven uitoefenen om de hele maatregel van tafel te krijgen.

Leeghwater maatschappelijkNaast voor de leden van ons Gezelschap voelen wij van Gezelschap Leeghwater ons ook verplicht om ons zoveel mogelijk maatschappe-lijk in te zetten. Laatst kwam er een groep studenten naar ons toe die gebruik van onze garage wilde maken voor de Amsterdam Dakar Challenge. Naast een korting op de huur van de garage hebben wij het team ook voorzien van honderd Lifestraws om in Dakar uit te de-len. Lifestraws zijn waterzuiverende ‘rietjes’ waarmee duizend liter water gezuiverd kan worden. Deze Lifestraws zuiveren 99,99 procent van alle bacteriën en parasieten in het water. Meer over de Amster-dam-Dakar Challenge is te lezen in het artikel op pagina 33.

Vereniging Oud Leeghwater, alumnivereniging Werktuigbouwkunde

Oude alumniboekjes

Gez

elsc

hap

Leeg

hwat

er

Prof. dr. ir. P.A. Wieringa

TU D

elft

TU D

elft

Prof. drs. M. Waas

Page 7: Slurf 15-4

VOL interview

de Slurf - mei 2011 - no. 4 7

starten interne opleiding voor CAM-ingenieurs. Vier jaar en zestig cursisten later leidde dit tot mijn aanstelling als verbindingsman met een groepje externe consultants op het gebied van Software En-gineering, die het management begrip voor software bij moest bren-gen. Weer drie jaar verder werd ik voor een periode van twee jaar uit-geleend aan het Ministerie voor Economische Zaken om een bijdrage te leveren aan het Informatica Stimulerings Plan. Op mijn kaartje stond ‘Externe Deskundige’. Het is blijkbaar nooit te laat om te le-ren. Terug bij Philips besteedde ik de laatste paar jaar in samenspraak met teams van de verschillende productdivisies aan de evaluatie van ‘Computer Aided Detection’. Kort voor het bereiken van de pensioen-gerechtigde leeftijd, zestig, werd ik uitgenodigd om voor een periode van vijf jaar directeur te worden van de in 1968 opgerichte Stichting Toekomstbeeld der Techniek. We legden ons toe op het bevorderen van de implementatie van nieuwe technische mogelijkheden. Al met al een loopbaan die mij alle mogelijkheden heeft geboden mijn draai te vinden en een nuttige bijdrage aan de samenleving te leveren.

In welk opzicht gebruikte u de Werktuigbouwkunde?Dat lijkt me duidelijk. Bedrijfsmechanisatie is bij uitstek een werk-tuigbouwkundig vak. Nu, al bijna twintig jaar met pensioen, heb ik er nog steeds plezier van bij kleine reparaties in huis. Laatst heb ik nog de levensduur van mijn HP-printer kunnen verlengen door een vitaal, niet meer leverbaar onderdeel, te vervangen door een speciaal daartoe vervormde paperclip.

Is Werktuigbouwkunde een goede keus geweest?Ja, ik denk van wel en vooral dankzij de grote variëteit aan mogelijk-heden die dit vak biedt.

Welk advies hebt u voor de studenten?Er is in Delft enorm veel te beleven en je krijgt later nooit meer zo’n uniek aanbod zo dicht bij huis. Ten eerste, zoek naar een goede ba-lans tussen studie en studentenleven. Ten tweede over de keuze van je afstudeerrichting: betrek bij die keuze je affiniteit met de betreffende hoogleraar, kies iemand waarvan je denkt in verschillende opzichten echt iets te kunnen leren.

Vereniging Oud Leeghwater, alumnivereniging Werktuigbouwkunde

Her

man

de C

ock

Vanuit de Vereniging Oud Leeghwater wordt er elke Slurf een alum-nus van onze mooie vereniging geïnterviewd. Op deze manier krijgen studenten een goed beeld van waar je terecht kunt komen met de stu-die Werktuigbouwkunde, en zien alumni wellicht een oude bekende.

Waar denkt u aan als u terugkijkt op uw studententijd in Delft?Een adembenemende tijd met een veelheid van zeer uiteenlopende indrukken en activiteiten. Ik kon nooit nee zeggen, deed aan van alles mee. De keuze voor Delft was niet weloverwogen. Ik had geen duidelijk doel voor ogen. Dat groeide in die Delftse jaren, vooral door mijn bestuursfunctie bij Gezelschap Leeghwater.

Hoe is uw studie verlopen? In het begin heb ik nauwelijks tijd voor de studie gehad. Ten koste van twee zomervakanties heb ik toch nog in twee jaar met de hakken over de sloot mijn P2 gehaald. Dat had wel beter gekund, als ik me niet zo had laten meeslepen door het verenigingsleven bij het DSC. Op 1 februari 1953 werden we opgeschrikt door de watersnoodramp, dat zette ook Delft op zijn kop. Met bussen vol trokken we naar het rampgebied. In mijn vijfde jaar werd ik voorzitter van het Leeghwaterbestuur. Dat betekende door de actieve betrokkenheid bij het vakgebied een enorme stimulans. We stelden samen met de afdeling een Studie Onderzoekcommissie in, om het studieprogramma te evalueren en we gingen op excursie naar Zweden. Daarna koos ik voor het vak Stoomturbines, waarin ik alle basisvakken kon toepassen. Ik kon het ook nog eens afsluiten met een buitengewoon boeiende praktijkperiode bij Stork. Kunt u een korte schets van uw carrière geven?Gaandeweg is me duidelijk geworden dat ik geen management am-bities koesterde en ook geen specialist wilde worden. Analyseren en tot oplossingen komen van complexe situaties bleek uiteindelijk mijn sterke punt te zijn. Direct na mijn afstuderen in 1957 ging ik in dienst bij de Koninklijke Marine en volgde de spoedcursus Reserve Officier Technische Dienst in Den Helder. Ik werd geplaatst op Hr. Ms. kruiser De Zeven Provinciën en kon zo bewerkstelligen dat het Gezelschap Leeghwater ter gelegenheid van het achttiende Lustrum op een varende excursie werd onthaald. Mijn eerste baan was in de bedrijfsmechanisatie bij Philips. Het was de variatie aan steeds weer nieuwe technische opgaven die me boeide. In 1978, al over de helft van mijn actieve loopbaan, had ik er ineens genoeg van. Ik volgde een impuls door me aan te melden voor cursusleider van een nieuw te

Wie is H.G. de Cock?

naam:bedrijf:functie:woonplaats:afstudeerrichting:

jaar van afstuderen:

Herman de CockKoninklijke Marine, PhilipsGepensioneerdVoorburgStoomturbines

1957

Page 8: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 48

De bewegingsleer van vloeistoffen, rheolo-gie, kent twee duidelijk te onderscheiden kanten. De rheologie beschrijft de relatie tussen de kracht en daarop volgende ver-vorming van een materiaal. Aan de ene kant staat Sir Isaac Newton centraal. Newton is de grondlegger van de klassieke natuurkunde. Aan de andere kant bevindt zich een geheel andere vorm van rheologie. Hier klopt niks meer van de formules die Newton had op-gesteld. Dit komt door een bijzondere relatie tussen de vloeistofdeeltjes. In de tweede helft van de zeventiende eeuw formuleerde Newton de beginselen van de rheologie. Vol-gens Newton is er een lineair verband tus-sen de stroming en de kracht waarmee die stroming wordt opgewekt. Hoe harder er ge-roerd wordt, hoe harder de stroming wordt. Bij vloeistoffen met een lage viscositeit, zo-als water, gaat het roeren relatief makkelijk. Bij vloeistoffen met een hoge viscositeit is het veel moeilijker om de boel in beweging te krijgen. Viscositeit is een maat voor de interne samenhang van een vloeistof. Hoe hoger de viscositeit, hoe meer aantrekkings-kracht er is tussen de vloeistofdeeltjes, dus hoe meer weerstand de vloeistof biedt bij het roeren. De viscositeit van een vloeistof kan gemeten worden met een viscosimeter. Een viscosimeter laat de verhouding zien tussen de weerstand en de uitgeoefende kracht, zoals gezegd, een rechte lijn. Bij de

Newtoniaanse vloeistoffen geeft de relatie tussen weerstand en kracht een rechte lijn. Zo gauw de viscosimeter iets anders meet dan een lineair verband gaat het om een an-der domein van de rheologie: het gebied van de niet-Newtoniaanse vloeistoffen.

ThixotropieHet spectrum van niet-Newtoniaanse vloei-stoffen heeft op zijn beurt ook weer twee kanten. Zo zijn er vloeistoffen die dunner worden naarmate de uitgeoefende kracht toeneemt. Dit verschijnsel heet thixo-tropie. Het is misschien onbekend, maar iedereen heeft voortdurend met thixotropie te maken. Een voorbeeld van een vloeistof met thixotrope eigenschappen is bloed. Als bloed overal in het lichaam dezelfde dikte zou hebben, dan kan het onmogelijk door alle nauwe haarvaten stromen. Omdat bloed dunner wordt, als de druk die de vaatwand op het bloed uitoefent groter wordt, kun-nen deze haarvaten wel bereikt worden. Een ander voorbeeld van een vloeistof met thixo-trope eigenschappen is latex. Gewone latex muurverf ziet er erg dik uit als het nog in de verfemmer zit, daarnaast is het ook nog zwaar om er in te roeren. Zodra de latex met een roller op de muur aangebracht wordt is er maar een dun laagje dat achterblijft op de muur. De kracht die op de roller wordt uitgeoefend zorgt er voor dat de latex goed

Het lijkt een gewone vloeistof. Het ziet er zo uit en voelt ook zo aan. Op het moment dat het rustig beweegt gedraagt het zich ook als een vloeistof, maar op het moment dat er een plotselinge snelheidsverandering plaatsvindt lijken alle natuurkundige regels te vervallen. Het gaat hier om een niet-Newtoniaanse vloeistof. Dit type vloeistof heeft de bijzondere eigenschap van viscositeit te veranderen bij een snelheidsverandering. Hiermee wordt het bijvoorbeeld mogelijk om over de vloeistof te kunnen lopen, omdat het bij impact reageert als een vaste stof. Dit is een van de wonderbaarlijke eigenschappen van één niet-Newtoniaanse vloeistof.door: Qrijn Bauer

Hir

en

vloeibaar wordt en dus ook makkelijk om mee te werken. Zodra de roller vervolgens weg is, keert de latex weer terug naar zijn dikkere vorm. Dit maakt latex uitstekend om mee te schilderen. Het is makkelijk en dun aan te brengen, maar het druipt niet van de muur. De afname van viscositeit wordt veroorzaakt doordat de samenstellen-de deeltjes zich evenwijdig aan de opgelegde afschuifspanning gaan orienteren.

DilatantNaast vloeistoffen die dunner worden bij een hogere druk, zijn er ook vloeistoffen die juist dikker worden. Dit worden dilatante vloei-stoffen genoemd. Bij dilatante stoffen neemt de viscositeit toe bij een schuifspanning. Di-latantie treedt op doordat de deeltjes door de vervorming vaker met elkaar in contact ko-men. Hierdoor gaan de deeltjes elkaar afsto-ten. Door dit verschijnsel wordt de viscositeit groter. Na het opheffen van de schuifspan-ning gaat de viscositeit direct weer terug naar de originele toestand. Normaliter zijn de schuifspanningen verwaarloosbaar in een vloeistof, maar niet-Newtoniaanse vloeistof-fen zijn ook geen gewone vloeistoffen. Een voorbeeld van een dilatante stof is wederom thuis te vinden: maïzena. Maïzena wordt ge-bruikt om sauzen dikker te maken. Bij maï-zena wordt het papje dus dikker naarmate er harder wordt geroerd. Dit komt doordat

Newton of niet?

Page 9: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 9

maïzena een suspensie is waarbij de deeltjes aan elkaar gaan kleven als er harder geroerd wordt. Buiten de keuken zijn er ook veel di-latante vloeistoffen te vinden. In de natuur: drijfzand is dilatant, daarom is het dus niet slim om iets of iemand snel uit het zand te trekken. Hoe harder je trekt, hoe harder je vast komt te zitten.

ToepassingenVan het gegeven dat een vloeistof zich an-ders gedraagt bij impact wordt ondertussen veel gebruik gemaakt. In de auto-industrie wordt bijvoorbeeld een dilatante vloeistof gebruikt. De tractiecontrole van auto’s met vierwielaandrijving gaat ook met een di-latante vloeistof. Op een normaal wegdek is de snelheid van de voor en achterwielen gelijk, de afschuiving in de vloeistof is dan laag. Hierdoor hoeft er maar één stel wielen aangedreven te worden in plaats van twee. Bij slip draait één stel wielen een stuk sneller. Hierdoor wordt de afschuiving van de vloei-stof groter. Niet alleen dilatante vloeistoffen worden in de industrie gebruikt. Een voor-beeld van het gebruik van een thixotrope vloeistof is te zien bij diepboringen, de boor-vloeistof heeft thixotrope eigenschappen. De boorvloeistof wordt rondgepompt door het boorgat en brengt het boorgruis naar boven. Door de thixotropie van de boorvloeistof wordt dit boorgruis niet opnieuw het boor-gat ingezogen. Toen duidelijk werd dat het gebruik van een niet-Newtoniaanse vloei-stof goed van pas kan komen is men hier-mee gaan experimenteren. Het bedrijf Dow Chemical heeft een dilatantkneedmateriaal ontwikkeld. Hiermee kan normaal gekneed worden, maar bij een plotselinge verandering gedraagt het zich totaal anders. Als een bal

van dit materiaal op de grond wordt gegooid zal deze weer opstuiteren als een stuiterbal. Echter als er hard op geslagen wordt met een hamer, dan versplintert het materiaal net zoals keramiek. Tot voor kort werd dit mate-riaal alleen nog verkocht als speelgoed onder de naam ‘silly putty’. Niet heel lang geleden heeft het Britse bedrijf D3o een manier gevonden om deze kneedbare massa in een vaste vorm te gieten. Hierdoor ontstond er een flexibel materiaal dat bij impact ver-stijft, maar niet meer alle kanten op kan. Dit maakt het materiaal ideaal voor bescherm-ing tegen klappen of stoten. Na nog vele tests heeft D3o ondertussen beschermende kleding ontwikkeld. Zo werd het materiaal gebruikt in de sportkleding van de Ameri-kaanse en Canadese Olympische skiërs in 2006. Het materiaal van D3o is namelijk erg licht en beschermt goed tegen een val. Daar-naast is het ook nog eens erg flexibel. Mede hierom wordt het ook heel veel gebruikt door stuntmannen. Zij kunnen namelijk makkelijk bewegen, maar tegen een klap zijn ze toch beschermd. Naast sportieve toepassingen zijn er ook andere ideeën geko-men voor bescherming. Zo wordt ondertus-sen gewerkt aan een steekvrij vest.

ToekomstBij een aantal instellingen in de Verenigde Staten draagt niemand een vuurwapen. Het beveiligingspersoneel hoeft zich hier dan ook niet tegen te beschermen. Steekvoorwer-pen zijn bij deze instellingen ook verboden, maar deze zijn makkelijker aan te komen of zelf te maken. Op dit moment worden er nog zware en onhandige kogelvrije vesten gebruikt om ze te beschermen tegen even-tuele steekwonden. Met gebruik van een

dilatante vloeistof is het mogelijk geworden om een licht en flexibel vest te maken dat geen messteken doorlaat. Zoals eerder ge-zegd worden niet-Newtoniaanse materialen heel veel in het dagelijks leven gebruiken. Van auto’s tot beschermende skikleding en van diepboren tot latex, zelfs lopen over water wordt mogelijk. Niet-Newtoniaanse materialen komen dus vaker voor in onze leefomgeving dan we soms beseffen. Met de huidige technieken en ontwikkelingen wordt er veel meer mogelijk gemaakt. Zo was het tien jaar geleden nog ondenkbaar om het in een vaste stof te verkrijgen. Deze ontwikkelingen zullen blijven doorgaan zo-dat niet-Newtoniaans materiaal volledig tot zijn recht komt.

Zelf experimenterenAl deze informatie kan wellicht overdon-derend aankomen, want het klinkt onlo-gisch dat een zachte klei kan versplinteren. Het leuke is dat nu iedereen hier thuis mee kan experimenteren. Het enige dat je nodig hebt is een kom, maïzena en water. Als de maïzena en het water vervolgens goed gemengd worden ontstaat er een suspensie waar veel leuke dingen mee te doen zijn. Zo kan je met een rustig tempo gewoon roeren, maar je kan er ook met een hamer op slaan en dan is het ineens hard. Een andere mo-gelijkheid is om het op een geluidsspeaker te leggen en vervolgens het geluid hard aan te zetten. Door de trillingen van de muziek is er een constante snelheidsverandering. Hierdoor gaat het maïzenapapje zich gedra-gen als een vloeistof met vertraging.

D3o-protectie

D3o

-lab

Niet-Newtoniaanse vloeistof op een speaker

Nic

k Ri

char

ds &

Jona

than

To

Page 10: Slurf 15-4

Leeghwater

de Slurf - mei 2011 - no. 410

BestuursinteressedinerEen jaar Leeghwaterbestuur doen is niet voor iedereen weggelegd. Toch hebben elf olifanten zich op 17 februari gemeld op het Bestuurs-interessediner. Traditiegetrouw is deze activiteit begonnen met bowlen. Het bowlen is vervolgd met het diner in Den Haag. Tijdens het diner is er verteld over de bestuursfuncties, waarop de geïnteres-seerden de gelegenheid kregen hun voorkeuren voor functies uit te spreken. Na de koffie werd dit gezelschap opgewacht door een aantal oud-bestuurders, die hun ervaringen deelden met de groep onder het genot van een biertje.

Wintersport In de middag van 18 februari vertrok een bus met 65 enthousiaste olifanten richting de sneeuw van het pittoreske ‘la Joue du Loup’. Een week lang zijn er, onder het thema ‘voor durvers en Slurfers’, kunsten vertoond op zowel de piste, als in de après-ski bar ‘Vie’. Gelukkig zijn de blessures beperkt gebleven tot wat schrammen, blauwe plekken, hechtingen en hersenschuddingen. Tijdens de terugreis hebben de organisatoren van deze reis, de durvers- en de Slurfersbokaal uitge-reikt aan respectievelijk Lisette Altena en Philip Berendsen.

Case HeinekenZoals altijd werden we bij Heineken ontvangen in de bedrijfsbar. Hier volgde een uitgebreide presentatie over het bedrijf en de mogelijkhe-den binnen het bedrijf. We kregen een rondleiding over het terrein in een oude dubbeldekkerbus. Hierna konden we gelijk beginnen aan de case in groepjes van vijf. Er werd gevraagd een oplossing te be-denken voor het invoeren van recyclebare flesjes op een fictief eiland. Door de beperkte tijd en grote hoeveelheid aan informatie was het een uitdagende case voor de aanwezigen.

Algemene LedenvergaderingTijdens de tweede ALV van dit jaar begon de Activiteitencommissie door verslag te doen van de activiteiten die vorig jaar zijn georgani-seerd, gevolgd door de nieuwe Activiteitencommissie die hun plan-nen voor dit jaar gepresenteerd hebben. De Cursuscommissie volgde met een opsomming van de cursussen van afgelopen jaar. De nieuwe Cursuscommissie liet hierna weten wat voor cursussen we dit jaar mogen verwachten. Ook de Rallycommissies van het 142ste en het 143ste hebben verteld over de rally van afgelopen jaar en wat er dit jaar gaat komen. De Stuntcommissie volgde. De Garagecommissie heeft tijdens hun installatie verteld wat er dit jaar allemaal al is verbeterd aan de Leeghwatergarage. Als laatste is de nieuwste commissie geïn-stalleerd, namelijk de Sportcommissie.

CarnavalDe Tilburgers dachten in twee dagen al het vertier, gerstenat en muziek al gehad te hebben. Maar wat is carnaval zonder olifan-ten? Een bus bracht op maandag 7 maart dertig olifanten richting

Leeghwateragenda

7 en 8 mei15 - 22 mei

24-uurs activiteitBuitenlandreisSlagtandborrelLeeghwaterrally

25 mei3, 4 en 5 juni

Page 11: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 11

Kruikenstad, die nu, beter bekend als Tilburg, geheel gekleurd was in oranje-Leeghwatergroen! De één dwaas verkleed, de ander wulps, maar ten alle tijde fantastisch gekostumeerd, voegden wij ons onder de Tilburgers onder het motto ‘Zommedêene zèmmer’. De Activi-teiten Commissie ziet in dit motto een krachtig metafoor voor de mentaliteit van werktuigbouwers; laat zien dat je ergens voor staat. Dat hebben we zeker gedaan.

Workshop Bain & CompanyOp 8 maart heeft een workshop van strategie consultant Bain & Company plaatsgevonden. Er waren vijftien studenten ge-selecteerd om aan de workshop deel te nemen. Als eerste hebben de studenten een korte presentatie over het bedrijf gekregen. De work-shop betrof een onderzoek naar de afzetmarkt van een producent van sojaproducten in verschillende landen. Na een korte analyse van de beschikbare gegevens hadden de groepen redelijk door wat voor het bedrijf de juiste koers zou zijn. Nadat het team van Bain & Company hun eigen gevonden oplossing gepresenteerd had, werd er afgerond met een vragenrondje en een borrel in het Lagerhuysch.

SlagtandborrelNa het tweede kwartaal, was het hoog tijd voor een nieuwe Slagtandborrel. Voor het eerst dit academisch jaar was deze op een externe locatie. Op 16 maart verzamelden 143 Olifanten zich tussen 20:00 en 21:00 in de Prestigezaal van sociëteit Alcuin om hier een gratis biertje mee te pakken. Naarmate de borrel vorderde werd het getetter van het Gezelschap steeds luider. Deze Slagtandborrel was wederom een groot succes.

EscalACie met de ME Om acht uur ’s ochtends op 22 maart hebben 35 olifanten zich op Station Delft verzameld om ten strijde te trekken tegen ME’ers. Na een lange reis is het Gezelschap ontvangen op de politieacademie in Ossendrecht. Bij de eerste oefening namen afgevaardigde olifanten de

rol in van woonwagenkampbewoners. Het conflict met de ME’ers is hier geëscaleerd tot een ware rel, waar de nodige klappen met wapen-stokken zijn uitgedeeld. Na een uitgebreide lunch volgde de tweede oefening. Tijdens deze oefening werden de relschoppers opgejaagd door charges van ME’ers, ME’ers met honden, en ME’ers op paarden. Tegelijkertijd voerde het arrestatieteam undercover arrestaties uit binnen de groep relschoppers. Tegen het eind van de middag is de kudde verslagen maar voldaan, teruggereisd naar Delft.

LaTeX cursusDat MS Word niet altijd ideaal is om een rapport in te schrijven zal menig olifant zijn oren niet doen klapperen. Dat MS Word voor ama-teurs is heeft de Cursuscommissie op 22 maart bewezen. Twee erva-ringsdeskundigen hebben die avond twintig olifanten de kunst van het ‘programmeren’ in LaTeX bijgebracht, met succes.

Case ASML Aangekomen bij ASML, was er een mooi contrast tussen de Leeghwa-terleden in pak en de andere studenten uit Enschede en Eindhoven in casual kleding. Na wat koffie en thee volgde er een presentatie met statistieken over ASML. Zo besteden ze vijfhonderdmiljoen euro per jaar aan onderzoek en bestaat tachtig procent van de medewerkers uit WO afgestudeerden. Hierna volgende een uitgebreide rondlei-ding over het complex langs alle cleanrooms en installatieruimtes. Na de lunch begon de case met de opdracht een oplossing te beden-ken voor een mechanische optimalisatie die ze proberen te bewerk-stelligen in de machines. Hieruit volgden veel verschillende oplossin-gen die vooral door Leeghwaterleden gepresenteerd werden.

LascursusOp 23 maart, 20 april en 27 april hebben een aantal olifanten, met dank aan de Cursuscommissie, de kunst van het lassen mogen op-doen. Tijdens deze cursus is het MIG-, TIG- en elektrode lassen be-handeld.

Page 12: Slurf 15-4

bachelor

Nieuwe Minor: Robotica In september 2011 is de start gepland van de nieuwe Minor Robotica. In deze minor leren Bachelorstudenten van Werktuigbouwkunde, Elektrotechniek, Technische Informatica, en Industrieel Ontwerpen om als team een ‘personal robot’ te ontwikkelen. Dat wil zeggen een rijdende robot met camera, arm en grijper. Totaal 10 ECTS aan pro-jectwerk, opgedeeld in twee inleidende projecten en één eindproject. Daarnaast besteed je ongeveer 20 ECTS aan colleges met tentamens. Dit betreft de relevante vakken van de andere bacheloropleidingen. De werktuigbouwkundestudent krijgt bijvoorbeeld vakken en ten-tamens over softwareontwikkeling, elektronica en industrieel ont-werpen. De minor wordt gecoördineerd vanuit 3mE en staat in nauw verband met verschillende onderzoeksprojecten. Het aantal plaatsen voor dit project is erg beperkt. Er is plek voor vijf studenten van elke studie. Als je geïnteresseerd bent kan je een aanmeldingsformulier invullen waarin je een motivatie en je cijfers moet opgeven. Op basis van deze aanmelding zal de minorcoördinator een selectie maken. Dit proces verloopt snel, zodat de niet-geselecteerde studenten zich nog kunnen heroriënteren op een andere minor. Net als bij alle an-dere minors in Delft starten de inschrijvingen op 2 mei om twaalf uur, en zijn deze geopend tot 31 mei.

Bonustoetsen in het eerste studiejaarTer verbetering van de studeerbaarheid van de vakken in het studie-programma zal voor het collegejaar 2011-2012 afstemming plaats-vinden tussen bonustoetsen van de verschillende vakken in het eer-ste jaar. Ook zal per vak specifiek worden gekeken naar de eisen en de vorm die aan een bonustoets mogen worden gesteld. Naast het

projectonderwijs waarbij opdrachten gespreid en volledig in de on-derwijsperiode plaatsvinden, is dit van toepassing op struikelvakken waarbij het bijhouden van de stof wordt gestimuleerd door een aantal toetsmomenten in de onderwijsperiode. Deze toetsen vormen in het algemeen een ingangseis voor deelname aan het tentamen.

BestedocentverkiezingDit jaar zal de bestedocentverkiezing worden gehouden van 30 april tot en met 3 juni. Het is dit jaar de bedoeling dat er op onze faculteit wordt gestemd via een enquêtesysteem. Dat wordt per e-mail naar je toe gestuurd. Het invullen van deze enquête kost geen moeite en duurt maar twee minuten, maar is wel erg belangrijk voor de docenten. Door je stem uit te brengen geef je een docent waardering voor zijn werk. Op 15 juni tijdens de ontwerpwedstrijd worden er voor de beste docenten van de bachelor prijzen uitgereikt. Uiteindelijk wordt er één docent voorgedragen die mag meedingen naar de prijs van beste docent van de TU Delft

10-uurs roosterDoor de verbouwingen bij TNW en CITG en het eerder starten met de verbouwing van de zalen bij de Aula komt er de komende jaren een groot tekort aan collegezalen. Dit is zo groot dat er nu ook ’s avonds, volgens het 10-uurs rooster, college moet worden gegeven. Het 10-uurs rooster is al een jaar operationeel, maar is tot nu toe wei-nig toegepast. De eerstejaarsstudenten worden ontzien bij het avond-onderwijs. Voor het tweede jaar geldt dat vijfde en zesde college-uren naar negende en tiende uren worden gezet. Indien er voor een vak geen zaalprobleem optreedt, wordt er terug geroosterd.

Tijdens onze bestuursvakantie raakte ik gefascineerd door de manier van leven in Cuba. Ondanks het gemakkelijke Caribische sfeertje, leven Cubanen erg efficiënt. Hergebruik, milieubewustzijn en samenwerken zijn het resultaat van decennia communisme. Dat komt ook in het onderwijs terug. Jongeren gaan daar maar halve dagen naar school. Vanwege de hitte is het moeilijk om de hele dag geconcentreerd te zijn. De andere daghelft kunnen de jongeren hun ouders helpen. Dit fenomeen komt ook terug in het eerste jaar Werktuigbouwkunde: colleges in de ochtend en projectwerk in de middag.door: Pieter Smorenberg, commissaris Onderwijs Bachelor

de Slurf - mei 2011 - no. 412

Page 13: Slurf 15-4

master

de Slurf - mei 2011 - no. 4 13

Materials Engineering and ApplicationsThe new track Materials Engineering and Applications, MEA, starts in September 2011 within the Master Mechanical Engineering of Delft University of Technology. The MEA-track fulfills society’s need to provide mechanical engineers with a thorough background in Materials Engineering, because game-changing technological break-throughs involve innovative materials engineering. The MEA-track highlights future material aspects in relation to the major techno-logical developments of society today. Collaborations across different disciplines of engineering are needed to face the major challenges of society. This track shows the relationships between different dis-ciplines of engineering and materials engineering and provides in-depth information about the behavior of materials in the context of their application. Moreover, the MEA-track shows what we can learn from the success stories of materials engineers. Case studies will be presented in which the material plays a critical role in the application. First the track focuses on the material requirements, second on the material development, third on the underlying atomic/microscopic mechanisms that give the material its specific properties needed for the application, and last on the material behavior during application.

Energy and materials To give an example, consider the energy transition from fossil fired-powerplants to ‘green energy’. The sun provides many orders of mag-nitude more energy than required by the total world population. Concentrated solar power systems are one of the promising novel technologies to reduce green house gas emissions. The use of concen-trated solar power systems, which combine a solar concentrator and a thermal engine, provides the potential of reaching an unprecedented efficiency of about sixty percent at low capital costs. However, the sys-tem is to be operated at high pressures between threehundred and fourhundred bar and high temperatures of sevenhundreddegrees or more. The materials that are currently available to resist these high pressures and temperatures are nickel-based superalloys, which are prohibitively expensive for mass production. Moreover, the nickel-based superalloys are alloyed with twenty percent of cobalt, which is designated to be ‘critical’ by the European Union, because the sustainable supply from Congo is a risk. Novel materials need to be developed to replace the superalloys by more cost-effective materials that do not contain critical elements, but instead contain abundantly available elements. Windmills require threehundred kilograms of neodynium, which is a rare-earth metal used in the strongest per-manent magnets on the earth. Furthermore, each hybrid car requires

one kilogram of neodynium. The transition to clean energy requires neodynium, but the problem is that 97 percent of the world produc-tion of rare-earth metals is in the hands of China. China has already shown to use its monopoly on rare-earth metals in the political arena during the dispute with Japan over islands in the East China Sea in 2010. A ship filled with rare-earth metals was not allowed to leave the Chinese harbour to sail to Japan, which is, like Europe, strongly de-pendent on the import of raw materials for its high-tech economy.

Mobility and materials The Kyoto protocol requires car manufacturers to reduce CO2-emis-sions. The approach taken by car manufacturers is to reduce the weight of cars and to increase the efficiency of the engines. This has lead to the use of more magnesium, which is the lightest metal in the world, in cars. BMW produced the lightest car engine in the world by making the engine block out of magnesium in combination with aluminum at the hottest parts of the engine. More efficient engines can be manufactured by running it at higher temperatures, which requires high-temperature, creep-resistant magnesium alloys. Such magnesium alloys exist, but these alloys contain five percent or more rare-earth metals. Again we are confronted with China’s monopoly on the production of rare-earth metals. Can we produce suitable magne-sium alloys without rare-earth metals?

Mechanical and Materials EngineeringMaterials engineering plays a pivotal role in progressing mechanical engineering beyond the current state-of-the-art. Material innova-tions open the opportunity to operate machines under more and more extreme conditions. The MEA-track fulfills society’s need to educate mechanical engineers to have a thorough background in ma-terials engineering, because game-changing technological develop-ments involve innovative materials engineering.

Solving the major technological challenges of society involves innovative materials engineering. The new track Materials Engineering and Applications fulfills society’s need to provide mechanical engineers with a thorough background in materials engineering to face future challenges. The MEA-track is focused on understanding the behavior of materials in the context of their application.by: dr.ir. S.E. Offerman

dr.ir

. S. E

. Off

erm

an

Materials Technology: BMW Z4

Page 14: Slurf 15-4

vanderlande.indd 1 17-4-2010 17:46:39

Page 15: Slurf 15-4

lustrumcolumn

de Slurf - mei 2011 - no. 4 15

Om onze 15e verjaardag te vieren, vragen wij bekende personen om een column in de Slurf te schrijven. Deze keer is de eer aan ir. Wiebe Draijer, managing partner bij McKinsey, oudwerktuigbouwer aan de TU Delft en ex-freelancer voor het NRC handelsblad.

Enthousiast reageerde ik op de vraag of ik in een kort stuk het leven van een McKinsey consultant kan beschrijven, totdat ik me probeerde voor te stellen hoe je dat doet. In een kort stuk een leven als advi-seur samenvatten, zonder dat het abstract klinkt of tekort doet aan de diversiteit en rijkheid aan ervaringen. Afgelopen zondag luisterde ik naar één van Nederlands mooiste klassieke pianocomposities: de Canto Ostinato van Simeon ten Holt, uitgevoerd op vier, tegen elkaar geschakelde, vleugels. In een aaneengesloten stuk spelen de vier pia-nisten op een unieke, maar toch herkenbare wijze, deze klassieker. Een vast ritme voert de ondertoon, gespeeld op één van de vleugels. Ieder deel van de muziek geeft iedere pianist de vrijheid te kiezen uit vijf verschillende patronen. Iedere pianist brengt zijn of haar eigen klank in en kiest zelf de lijn. Eén van de pianisten houdt in de ga-ten wanneer ieder van zijn medespelers genoeg heeft van het deel dat gespeeld wordt. Op zijn signaal gaan ze over naar het volgende deel. Het resultaat is een harmonisch stuk dat soms overweldigend mooi is, soms weerbarstig, altijd uniek en bovenal enorm inspirerend. Je krijgt er geen genoeg van. Ergens halverwege de uitvoering zag ik het: de Canto Ostinato als metafoor voor mijn ervaring als organisatiead-viseur bij McKinsey & Company. Een uitleg is vast nodig.

De hoofdlijn wordt gevormd door het advieswerk voor cliënten. Met een vast ritme ben je bezig aan projecten om bedrijven en instellin-gen beter te maken. De ene keer gaat het over het operationeel ver-beteren van een industrieel bedrijf, dan weer een groeistrategie vor-men voor een mondiaal mediabedrijf en vervolgens, bijvoorbeeld, een cultuuromslag teweegbrengen bij een publieke instelling. Stuk voor stuk interessante ervaringen die zich in een sterk ritme na elkaar op-volgen, vanaf het moment dat je binnenkomt als beginnend adviseur, tot vandaag aan toe.

De tweede lijn wordt gevormd door mensen, de omgang en kennis-making met steeds weer nieuwe en interessante collega’s. Je werkt in een team van vier tot zes mensen met verschillende ervaringsniveaus, kennisgebieden en persoonlijke achtergrond. Allemaal zijn ze gemo-tiveerd, enthousiast en erop uit om zoveel mogelijk te leren. Er heerst doorlopend een sfeer van hard spelen en hard werken, je werk serieus nemen, maar jezelf niet te zeer. Iedereen heeft zijn eigen unieke loop-pad en dit maakt dat je steeds weer onder de bekoring raakt van de mensen om je heen.

De derde lijn ontstaat in contact met onze globale firma. Vanuit alle delen van de wereld haal je kennis. Je werkt er samen op het gebied

van onderzoek en kennisontwikkeling met mensen uit diverse con-tinenten. Ook ontmoet je collega’s uit verre uithoeken tijdens trai-ningen en conferenties. Die wereldwijde firma biedt grenzeloze mogelijkheden, waar je doorlopend, op steeds weer verschillende manieren, mee te maken krijgt. Toch werken we overal op de wereld op een vergelijkbare wijze, waardoor je de ene dag in Nederland kan zitten en de volgende dag kan aanschuiven bij collega’s in Sao Paulo, New York of Kaapstad.

De vierde lijn vormt voor mij, en voor vele van mijn collega’s, onze bijdrage aan het beter maken van ons land. Via allerlei soorten pro-jecten, grotendeels pro-bono, zetten wij ons in voor goede doelen, instellingen, of voor Nederland als geheel. Nergens krijg je zozeer de ruimte om je, naast je werk voor cliënten, in te zetten voor het beter maken van de wereld om ons heen. En daarbij hanteren we precies dezelfde ambitie als bij ons werk voor bedrijven: we willen alleen werken aan de meest relevante problemen van de meest relevante par-tijen, en daaraan een significante bijdrage leveren. Jij doet er toe.

Die vier lijnen gaan doorlopend door mijn leven, van dag naar dag, van maand naar maand, en van jaar naar jaar: indrukwekkende cliën-ten, opmerkelijke collega’s, de wereldwijde firma en een bijdrage aan Nederland. In steeds weer verschillende en verrassende combinaties kom ik er mee in aanraking. Hierdoor is mijn leven als organisatiead-viseur bij McKinsey soms overweldigend mooi, soms weerbarstig, al-tijd uniek en bovenal enorm inspirerend. Ik krijg er geen genoeg van. Ik kan je de Canto Ostinato als live-ervaring enorm aanbevelen.

Wiebe DraijerManaging partner McKinsey & Company

Wie

be D

raije

r

Page 16: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 416

De Slurf van een olifant is een zeer com-plex orgaan dat bestaat uit ongeveer 40 000 spierbundels. Al deze spieren vormen samen een zeer krachtige, maar toch heel precieze grijper. Deze flexibiliteit en veelzijdigheid zorgen ervoor dat het ook in technologisch opzicht een zeer interessant voorwerp is om te bestuderen. Dit is precies wat de ingeni-eurs van het Bionic Learning Network heb-ben gedaan. Het BLN is een samenwerking van Festo, het Fraunhoferinstituut en andere universiteiten, instituten en onderzoeksbe-drijven. Dit netwerk is al sinds 1990 bezig met het toepassen van natuurlijke processen in de automatisatie-industrie. Deze samen-werking heeft al prachtige en baanbrekende robots voortgebracht, zoals robotische pin-guïns en kwallen die in de lucht kunnen vliegen. Hun doel is automatiseren efficiën-ter te maken met behulp van van de natuur.

Bio-mimiekHet kijken naar de natuur met een techno-logische bril op is natuurlijk niets nieuws. Dit wordt ook wel bio-mimiek genoemd. De natuur om ons heen heeft al miljoenen jaren gehad zichzelf te optimaliseren en perfectioneren. Het is duidelijk dat er in de natuur diverse manieren zijn ontwikkeld om uit zo min mogelijk energie zo veel mo-gelijk kracht te halen. In vergelijking met onze eigen technologische vooruitgang, die

nog in de kinderschoenen staat, is hier nog veel van te leren. Wetenschappers bestuderen om deze reden de natuurlijke processen en oplossingen om die toe te kunnen passen in de techniek. Dit heet biomimicry, ofwel bio-mimiek. Zo is in het verleden door on-der andere Leonardo Da Vinci gekeken naar vogels, om de eerste principes van vliegen te ontdekken. Ook dagelijkse voorwerpen als klittenband komen indirect uit de natuur. De Zwitser Georges de Mestral zag de kracht van klitten als bevestigingsmateriaal toen hij plantjes uit de vacht van zijn hond haal-de. Door de natuur als basis te nemen voor een nieuwe techniek, kunnen dagelijkse processen gestroomlijnd worden. Een flexi-bele en krachtige Slurf zou als een derde arm kunnen assisteren in onder meer industriële productielijnen, maar ook bijvoorbeeld in de gezondheidszorg als hulp bij operaties. De robotSlurf van Festo is niet alleen veel-

Wij werktuigbouwers weten natuurlijk allang wat voor een prachtig symbool de olifant is. Met name de Slurf is een bijzonder natuurlijk voorbeeld van een veelzijdig werktuig. Onderzoekers van Festo merkten dit ook op en zagen de potentie daarvan in voor de industrie. Door zorgvuldig te kijken naar de natuur creëerden ze de ‘Bionic Handling Assistant’. Niet alleen deze robotSlurf is een kopie van de natuur voor de industrie maar, Festo bouwt steeds meer natuurljke organismen na. Dus in de toekomst zullen het geen mensen zijn in de fabriek zijn die auto’s bouwen, maar door het dierenrijk geïspireerde robots.door: Daniel Robertson

Her

vé B

RY

zijdig maar heeft ook andere voordelen. Het verschil met andere mechanismen, is dat de ‘Bionic Handling Assistant’, in plaats van ijzeren of stalen onderdelen, polyamide be-vat. Door het weglaten van deze materialen is de BHA in staat veilig in direct contact met mensen te staan, wat de mogelijkheden voor deze assistent vergroot. Wanneer er een sto-ring in het systeem is zal de Slurf geen gevaar kunnen opleveren. Dit komt doordat het een structureel slap object is. Om botsingen tus-sen mens en machine te vermijden, bevat de BHA-sensoren die ervoor zorgen dat de Slurf zich terugtrekt wanneer hij in contact met mensen komt.

LuchtkamersDe onderzoekers van Festo en het Fraunhofer instituut zijn er in geslaagd de zeer complexe Slurf van de olifant terug te brengen naar een zeer simpel principe. Het grootste deel van de artificiële Slurf bestaat uit drie segmen-ten. Deze segmenten bestaan weer uit drie parallel geplooide luchtkamers die zicht ge-dragen als een soort veer. Lucht kan naar een of meerdere van die kamers gestuurd worden om dat segment te laten uitstrekken en zo de Slurf te laten krommen. Kabelsensoren meten de uitrekking en kromming van de Slurf en kunnen zo de ruimtelijke bewegin-gen controleren. Na deze drie segmenten is een grijper bevestigd. Deze grijper wordt

RoboSlurf

Een Furby, bio-mimiek?

Han

ah T

ahir

Page 17: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 17

weer bestuurd door dezelfde soort lucht-kamers. De grijper is door middel van een kogelscharnier gemonteerd op de luchtka-mers. Dit scharnier zorgt er zo voor dat de grijper een extra bereik heeft van dertig gra-den. Voor deze grijper is overigens ook weer naar de natuur gekeken voor een oplossing. De mechanische grijpers die op dit moment verkrijgbaar zijn, zijn groot, zwaar en duur. Festo heeft voor een oplossing gekeken naar de structuur van een vissenstaart. Deze zijn over het algemeen flexibel en toch sterk. Door hiernaar te kijken zijn de ontwerpers in staat geweest een grijper te ontwerpen die licht, sterk en flexibel is. De grijper be-staat uit drie driehoekige vingers. De vingers bestaan weer uit twee flexibele banden, die verbonden zijn met spijltjes. Hierdoor kun-nen de vingers zich aanpassen aan het opper-vlak van een voorwerp, terwijl er nog steeds een normaalkracht wordt uitgeoefend. Het voordeel van deze grijper is dat hij met een actuator zich kan vastgrijpen en vervormen. Dit stelt de grijper in staat zware objecten te tillen, maar ook breekbare voorwerpen als eieren en gloeilampen. Objecten kunnen op deze manier op een efficiënt en veilig ver-plaatst worden. Deze constructie heeft tot een gewichtsreductie geleid van ongeveer negentig procent, in vergelijking met andere grijpers. Als resultaat van het hele onderzoek is de grijper al uitontwikkeld en los verkrijg-baar. Naast dat er onderzoek wordt gedaan naar nieuwe principes zijn onderdelen als de regelaars, sensoren en ventielen al lange tijd in gebruik door Festo. Dit zorgt ervoor dat de kosten voor prototypes bespaard kunnen worden. In totaal heeft de Slurf dertien actu-atoren die samen zorgen voor elf graden van vrijheid. Dit is nog niet helemaal hetzelfde als de echte Slurf die er oneindig veel heeft. De lengte van de BHA is in rust 0,75 meter, maar kan uitschuiven tot 1,1 meter, iets wat de echte olifantenSlurf weer niet kan.

LasersinterenNiet alleen het principe van een Slurf als robot is nieuw, ook de manier waarop de luchtkamers gemaakt zijn is nieuw. Hierbij wordt gebruikt van lasersinteren. Lasersinteren is een vorm van 3D-printen dat als volgt werkt: Een computermodel van een onderdeel wordt in de computer in laagjes verdeeld. Een laser onthoudt de vorm van deze doorsnede en belicht deze op een bak met poeder. Dit poeder kan plastics, metaal of keramiek bevatten. Door het laserlicht smelt de eerste laag van het ontwerp aan elkaar. Een schraper zorgt dan voor een nieuwe laag poeder op het vorige laagje en de laser smelt deze weer vast. Het model verdwijnt langzaam de bak in en het wordt langzaam, laag voor laag, opgebouwd. Het voordeel van deze methode is dat er geen mallen nodig zijn. Ook is het materiaal dat uiteindelijk de printer uit komt flexibel en sterk. Niet alleen de grijper wordt op deze manier gemaakt, maar de hele Slurf wordt laagje voor laagje in elkaar gezet. Omdat de laser direct de juiste vorm kan printen en vanwege het feit dat er geen mallen nodig zijn, is dit een hele goedkope productiemethode. In dit geval is het een

poeder van polyamide, dat slechts 0,95 gram per kubieke centimeter weegt. Dit materiaal geeft de Slurf een ongekende kracht/gewicht verhouding.

Nieuwe samenwerkingenDeze nieuwe soort robot heeft niet als doel simpelweg te verdwijnen ergens achter in een fabriekshal. Tot nu toe werden robots en mensen zorgvuldig gescheiden gehouden. Robots zijn immers niet gevoelig voor, of bedachtzaam op, de aanwezigheid van mensen, met soms dodelijke verwondingen als gevolg. Door deze bionische assistent is het nu mogelijk om samenwerkingen tussen mensen en robots te onderzoeken. Overal om ons heen zijn mogelijkheden voor een extra hulp te vinden. Van de monteur in de garage zou de BHA een derde arm kunnen zijn die alvast gereedschap zoekt en aangeeft. Maar ook bijvoorbeeld als hulp in de thuiszorg zou deze uitvinding kunnen helpen. Deze potentie is in Duitsland niet onopgemerkt gebleven. In 2010 heeft de uitvinding de Duitse toekomstprijs gewonnen. Deze wordt door de Duitse president uitgereikt aan bedrijven die ontwikkelingen hebben gedaan voor de mensheid en voor de verbetering van de levensstandaard. Niet alleen de Bionic Handling Assistant, maar heel het Learning Network zal zeer binnenkort invloed gaan hebben op de industrie. Een voorbeeld hiervan is het Aquajelly project van Festo. Dit zijn kwallen die niet alleen zeer efficient zwemmen maar ook voor elkaar zorgen. Wanneer een kwal kapot is, zorgt de rest van de groep voor deze robot en zullen ze ervoor zorgen dat hij niet verloren gaat. Door steeds meer van dit soort toepassingen te vinden wordt de industrie niet alleen een stuk zuiniger maar ook veiliger. Het is niet ondenkbaar dat in de toekomst iedereen de luxe heeft van zijn of haar eigen bionische assistentSlurf.

Een echte olifantenSlurf met daarnaast prototypes van de robotversie.

Fest

o

Robotarmen aan het werk in de fabriek.Ro

botS

hop

Page 18: Slurf 15-4
Page 19: Slurf 15-4
Page 20: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 420

De globale werking van een kernreactor is bij veel mensen bekend. Bepaalde zware atomen, doorgaans isotopen van uranium of plutonium, absorberen een neutron en kun-nen daarna vervallen tot kleinere atomen. Bij dat verval komen veel neutronen en gam-mastraling vrij. Die neutronen kunnen op hun beurt ook weer botsen, en zo wordt de kettingreactie in stand gehouden. Radioac-tief verval van de splijtstof en splijtproduc-ten zorgen voor warmteproductie, samen met de kinetische energie van de neutronen en splijtproducten. Ook de gammastraling draagt bij aan het ontwikkelen van warmte. Die warmte wordt vervolgens gebruikt om stoom op te wekken waarmee uiteindelijk een turbine wordt aangedreven. Om dat hele proces succesvol te kunnen doorlopen zijn een aantal werktuigbouwkundige za-ken van belang waar dit artikel verder op in-gaat. Hierbij wordt voornamelijk uitgegaan van een zogeheten drukwaterreactor. In de westerse wereld is dit namelijk het vaakst voorkomende type.

KettingreactieDe kettingreactie kan alleen in stand wor-den gehouden als voldoende vrijgekomen neutronen in staat zijn een nieuwe splijting veroorzaken. De reactie mag daarom niet ongehinderd doorgaan, maar moet con-troleerbaar blijven. Als de grenzen van de

koeling worden overschreden door excessieve warmteproductie bestaat de kans op een meltdown waarbij de splijtstofstaven smelt-en. De te controleren parameter is de zoge-heten ‘k-waarde’. Deze waarde staat voor het aantal vrijgekomen neutronen bij een splij-ting die een nieuwe splijting veroorzaken. Bij een continu opererende kernreactor moet deze waarde rond één worden gehouden. De hoeveelheid warmte die per seconde vrij-komt, is dan constant. De kettingreactie wordt gecontroleerd met behulp van regel-staven. Die staven bestaan uit een materiaal dat neutronen absorbeert, waardoor deze niet meer in staat zijn een nieuwe splijting te veroorzaken. Er wordt gekozen voor ma-terialen met een grote werkzame doorsnede. Hoe groter die werkzame doorsnede, hoe efficiënter het neutronen kan vangen. De regelstaven zijn dikwijls opgebouwd uit een lange roestvrijstalen buis gevuld met kleine balletjes of korrels van een geschikte legering. Stoffen die vaak worden gebruikt in zo’n legering zijn bijvoorbeeld zilver, indium, cadmium en boor. Behalve de ef-ficiëntie waarmee neutronen gevangen kunnen worden zijn ook factoren zoals cor-rosiebestendigheid, smeltpunt, inertie, trek-sterkte en bestendigheid tegen kruip van belang. Materiaalkundigen experimenteren met het futuristisch klinkende ‘dysprosi-umtitanaat’, een legering van het zeldzame

Een grote, lawaaiige machine met een groot vermogen waar veel rook of stoom uitkomt, zal het hart van menig werktuigbouwer sneller laten kloppen. Als het apparaat in kwestie dan ook nog eens echt iets kan, is dat helemaal fantastisch. De energiesector is een typische omgeving waar men dit soort joekels makkelijk tegen het lijf kan lopen. Specifieker: de kernenergiesector. De wereld waarin atomen gespleten worden blijkt namelijk alles behalve een establishment van natuurkundigen te zijn.door: Joris Roebroeks

Paul

Hor

bins

ki

aardmetaal dysprosium en titaniumoxide. Door zijn extreme inertie zal dysprosium-titanaat zelf nooit radioactief worden. Ex-perts verwachten dat dit materiaal in de toekomst alle conventionele regelstaven zal vervangen. De regelstaven bewegen tussen de staven splijtstof door en vangen zo neu-tronen af. Het kunnen controleren van deze beweging is van groot belang, gelukkig zijn er sinds de eerste kernreactoren gelukkig een hoop dingen verbeterd aan dat regelmecha-nisme. Zo werden de staven vroeger nog handmatig bediend. Hoewel dit doorgaans geen problemen oplevert zijn in het verleden regelmatig dingen misgegaan als het gevolg van menselijk falen. De ramp bij Tsjer-nobyl is hiervan een bekend voorbeeld. Een bedieningsfout was de aanleiding tot een serie gebeurtenissen waarvan de gevolgen catastrofaal bleken. Alle moderne centrales beschikken over een computergestuurd re-gelsysteem. Van bovenaf worden de regel-staven ingebracht tussen staven splijtstof. De manier waarop kan verschillen. Veelgebruikt zijn staven met bovenin een stuk schroef-draad. Door dat gedeelte te roteren kan de mate waarin de staaf doordringt in de splijt-stof ingesteld worden. Ingenieus is dat de moderne regelconstructies van het systeem alleen kunnen functioneren indien er span-ning over een elektromagneet staat. Valt de stroom om wat voor reden dan ook uit, dan

Goed op stoom

Page 21: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 21

verliest het regelsysteem alle grip op de re-gelstaven, waardoor die volledig tussen de splijtstof belanden. De reactie wordt subkri-tisch, k is kleiner dan één, en de reactie dooft uit. Bij oude reactoren worden de regelstaven ook wel vanaf de onderzijde ingebracht. Wanneer de stroom onverhoopt uitvalt kun-nen er gemakkelijk problemen ontstaan. De reactie kan in die situatie namelijk niet wor-den stopgezet. Bij moderne reactoren is die veiligheid er wel.

KoelsysteemHet genereren van warmte kan nooit volle-dig worden stopgezet. Splijtingsproducten blijven nog een lange tijd warmte produ-ceren, tot wel tien procent van het oorspron-kelijk vermogen. Zoals recentelijk het geval was in Fukushima, ontstaan dan ook proble-men als na het stopzetten van de reactor de koeling uitvalt. Om verspreiding van radio-actieve stoffen tegen te gaan is de complete koel- en krachtcyclus gesplitst in twee delen. Het eerste bestaat uit de reactor en de pri-maire koeling daarvan. Een warmtewisselaar scheidt die koelcyclus van het tweede deel, de krachtcyclus. Zo is er geen fysiek contact tussen het sterk radioactieve koelmiddel en het water dat uiteindelijk door de turbine zal gaan. Het ontwerpen van zo’n primair koelsysteem is uitdagend. Indien water wordt gebruikt als koelmiddel, ligt de druk rond de 155 bar en varieert de temperatuur tussen de 275 en 315 graden Celsius. Het ver-eiste debiet verschilt per reactor, maar een doorstroming van meer dan twaalf kubieke meter koelvloeistof per seconde is absoluut geen uitzondering. De gebruikte pompen kunnen een elektrisch vermogen vereisen van zes megawatt elk. Dit is aanzienlijk en het zal dan ook geen verrassing zijn dat het bij calamiteiten lastig is om defecten aan de pomp of stroomtoevoer te herstellen. Zoals vermeld moet de druk constant worden ge-houden. Een te lage druk betekent namelijk dat het koelwater gaat koken, een uiterst onwenselijke situatie. Voornamelijk omdat dit de warmteoverdracht van de splijtstaven naar het koelmiddel enorm zou belemme-ren. De druk wordt daarom nagenoeg con-stant gehouden met behulp van een druk-vat. Dit apparaat maakt gebruik van het feit dat vloeibaar water incompressibel is en dat daarom de druk door het hele systeem van-uit één punt aan te passen is. Het drukvat staat in verbinding met de koelcyclus. In feite bestaat deze uit een grote ketel van centimeters dik staal met onderin koelvloei-stof en een serie krachtige verwarmingsele-menten daarin ondergedompeld. Bovenin het drukvat zit stoom. Als de druk te laag is, kunnen de verwarmingselementen worden

ingeschakeld. Aangezien het een gesloten systeem betreft zal de druk stijgen met de temperatuur en vice versa. Stoom bovenin de ketel dient als buffer en is cruciaal voor de werking van het drukvat. In tegenstelling tot vloeistof, is stoom wel compressibel. Net zoals de vloeistof, staat de stoom onder druk. Bij een kleine volumeverandering van de vloeistof, bijvoorbeeld als er een klein lek is, kan de stoom uitzetten en zo de druk gelijk houden. In het geval van een te hoog oplo-pende druk, kunnen kleppen bovenin het vat opengezet worden die stoom afblazen. Deze stoom wordt opgevangen, geconden-seerd en opgeslagen in tanks. Aangezien het water radioactief is moet het netjes verwerkt worden. Uiteraard kan het voorkomen dat de tanks vol raken. In dat geval is er een tweede set kleppen, ‘rupture valves’, die radioactief stoom vanuit het drukvat rechtstreeks in de reactorruimte loost om zo te voorkomen dat het systeem door de druk explodeert. Over de plaatsing van het drukvat in het systeem is nagedacht. Deze wordt namelijk altijd op het hoogste punt geplaatst. Zo kan men er zeker van zijn dat als er water in de ketel zit, het hele systeem water heeft. Het wordt zo ook eenvoudiger gemaakt om het koel-waterniveau in de gaten te houden. Het se-cundaire systeem bevat veel minder radioac-tieve stoffen. Een warmtewisselaar onttrekt warmte aan het koelwater van de reactor en gebruikt dat om stoom mee te produ-ceren. Er zijn verschillende types in omloop, maar de ‘shell-in-tube’ warmtewisselaar is een vaak gebruikte. De verzadigde stoom die wordt geproduceerd staat bij de meeste modellen onder een druk van 62 bar en heeft een temperatuur van 275 graden Celsius. Het totale warmtewisselend oppervlak van een grote nucleair aangedreven stoomgene-rator kan meer dan twee vierkante kilometer bedragen.

Stroom opwekkenDe stoom die in de warmtewisselaar wordt verkregen, expandeert in een grote turbine.

De hoeveelheid stoom die door de stoom-turbine stroomt, kan oplopen tot meer dan tweeduizend kilogram per seconde. Dit resulteert in turbinebladen die doorgaans met zo’n achttienhonderd omwentelingen per minuut draaien, en daarbij meer dan duizend megawatt genereren. In vergelijk-ing met turbines in centrales die werken op fossiele brandstoffen, is de rotatiesnelheid van een nucleaire turbine laag. De primaire koelcyclus werkt op relatief lage tempera-turen om aantasting van het systeem te beperken. Daardoor is de temperatuur van de stoom in de krachtcyclus ook gelimit-eerd. Om nog genoeg arbeid te kunnen ha-len uit de expansie van de stoom, wordt de druk relatief laag gehouden. Hoe lager de druk, hoe groter de turbinebladen die nodig zijn om de expansie efficiënt om te kunnen zetten in een rotatiesnelheid. De grotere tur-binebladen hebben tot gevolg dat de turbine minder toeren maakt.

GrootOnderdelen van kerncentrales zijn groot. De eisen waar de apparatuur aan moet vol-doen zijn streng want bij mechanisch falen staat er veel op het spel. Het marktaandeel van nucleaire energie is momenteel veertien procent. Veel landen zijn nerveus over de overgebleven fossiele brandstoffen en willen hun CO2 uitstoot beperken. Ingenieursbu-reau AMEC verwacht dat dit de groei van de nucleaire markt aandrijft en het aantal kern-centrales wereldwijd zal verdubbelen in de komende twintig jaar. De werktuigbouw-ers die houden van grote apparaten met heel veel vermogen gaan dus zeker een interes-sante tijd tegemoet.

Een koeltoren van een nucleaire installatie.

Osh

man

& M

iris

ola

Een reactor in werkingAa

ron

Fran

k

Page 22: Slurf 15-4

EvoMouseMet dit apparaat heb je geen muis meer nodig. De evoMouse verandert je hand namelijk in een muis. Zo kan je je bureau goed leeghouden.

onbekendwww.eldergadget.com

999,01

onbekend

gadgets

de Slurf - mei 2011 - no. 422

70,-www.gadgetfind.com

www.evomouse.nl

www.megagadgets.nl

Goldengun lampDeze 18-karaats gouden lamp doet het hart van een echte 3mE-badboy sneller kloppen. Welke werktuigbouwer wil nu niet een vergulden pistool annex lamp op zijn nachtkastje?

UV-schoonmaakHeb je geen zin om moe te wor-den van het poetsen? Met deze gadget worden alle bacteriën bruut vernietigd.

MultilampMet deze hand- en zonaange-dreven lamp kun je meer dan alleen om je heen kijken. Het is namelijk ook een radio- en tele-foonoplader.

Page 23: Slurf 15-4

CameradetectorVoor de echte James Bond onder ons is dit ideaal. Met deze detec-tor weet je zeker dat je verborgen camera’s detecteert. Zo kan je ongestoord je Bondgirl meene-men naar je hotelkamer.

250,-www.gadgetfind.com

Water-AK-47Met dit volautomatische water-pistool ben jij elk watergevecht de baas. Het is gewoon een kwestie van batterijen erin doen en schieten maar.

20,-www.vat19.com

de Slurf - mei 2011 - no. 4 23

VingertrekkenTrek eens aan mijn vinger? Pffrrt. Als je aan het einde van deze pen trekt hoor je één van de vijf geprogram-meerde scheetgeluiden. Met deze pen word jij het middelpunt van elke borrel.

www.amazon.com5,-

VissenparadijsAls werktuigbouwer heb je natuurlijk het liefst het vasteland onder je voeten. Om dan toch te kunnen genieten van mooie tropische vissen heb je een aquarium nodig, hiermee heeft de vis ook luxe.

4 750,-www.megagadgets.nl

Page 24: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 424

Tsjechië in haar huidige vorm bestaat pas sinds de opsplitsing van Tsjecho-Slowakije in 1993, maar de geschiedenis van dit land in Centraal Europa gaat terug tot de steentijd. Tot de eerste eeuw voor Christus woonden er Kelten, vervolgens kwamen onder andere de Germaanse stammen, de Frankische overheersing en tot 1918 regeerde het Huis Habsburg. Na de Eerste Wereldoorlog werd Tsjecho-Slowakije voor het eerst een zelf-standige republiek. De republiek was een veelvolkerenstaat bestaande uit Bohemen, Moravië, Slowakije en Roethenië. Het land telde dan ook veel politieke partijen, maar was toch politiek redelijk stabiel, totdat na de Grote Depressie in 1930 het nationalisme in Duitsland steeds sterker groeide en zij op 15 maart 1939 Tsjecho-Slowakije annexeerde. Na de bevrijding van de Duitse bezetting in 1945 werd het communisme steeds sterker in Tsjecho-Slowakije en in 1946 leverden de communisten de nieuwe premier. De samenwerking met de andere politieke partijen verliep moeizaam en in 1948 grepen de communisten de macht. De communistische periode ging met veel wreedheden gepaard, maar in 1989 kwam er openlijk verzet van de bevolking. Na deze Fluwelen Revolutie werd een parlementaire democratie ingevoerd en kwamen er economische hervormingen. Toch bleek de grote etnische diversiteit een probleem en

per 1 januari 1993 werd Tsjecho-Slowakije opgesplitst in de republieken Tsjechië en Slowakije. De nieuwe republiek zette de economische hervormingen voort, richtte zich steeds meer op het westen en werd lid van de Verenigde Naties, OESO, de NAVO en uiteindelijk in 2004 van de Europese Unie. Momenteel wordt er nog betaald met de Tsjechische Kroon, maar uiteindelijk willen ze ook de euro invoeren.

De opdrachtIn 2003 werd Heineken actief op de Tsjechische biermarkt door het aankopen van Starobrno, een brouwerij in Brno. Maar de invloed van Heineken in Tsjechië werd pas merkbaar na de aankoop van Královsky pivovar Krusovice in 2007 en Drinks Union in 2008. Hierdoor blijft Heineken de derde bierbrouwer in Tsjechië, maar werd vele malen kleiner dan SABmiller, die ongeveer de helft van de Tsjechische biermarkt in handen heeft en eigenaar is van Pilsner Urquell, het beroemde bier uit Plzen of op z’n Nederlands: Pilzen. Vanaf 2008 is Heineken dus echt actief op de conservatieve Tsjechische biermarkt, al brouwen ze er geen Heineken maar lokale bieren. Zoals ik al schreef in de kop had vroeger elke landheer zijn eigen brouwerij en Tsjechië kent hierdoor heel veel verschillende bieren die vaak alleen in een bepaalde regio en soms

De gouden stad, burchten en kastelen, de fluwelen revolutie, maar vooral bier. Tsjechië staat bekend om haar bieren. Elke zichzelf respecterende landheer had vroeger zijn eigen brouwerij en nog steeds consumeren Tsjechen, met gemiddeld honderdzestig liter bier per jaar, het grootste volume bier per persoon. Met dat Tsjechische bier heb ik me vier maanden bezig gehouden tijdens mijn stage voor Heineken. door: Jolien Kroon

Jolie

n Kr

oon

zelfs alleen een bepaald dorp geconsumeerd worden. De Tsjechen zijn heel trots op deze lokale bieren en hebben dan ook geen vertrouwen in buitenlanders die aan hun bier komen. Toch heeft Heineken grote verandering doorgevoerd met als doel om van deze drie kleine brouwers één winstgevend en modern bedrijf te maken. De afgelopen drie jaar is de productie van Heineken Tsjechië geoptimaliseerd en gemoderniseerd, er zijn bepaalde locaties gesloten en er zijn er wijzigingen aangebracht in het productportfolio. Maar naast de brouwerijen heeft Heineken door de overnames ook de distributieketens van de drie kleine brouwers geërfd. Zoals ik eerder al aangaf kent Tsjechië een sterke lokale markt en ook de merken die Heineken nu in haar portfolio heeft zijn vaak aan een bepaalde regio gebonden. Hiernaast zijn er ook merken die wel door heel Tsjechië gedronken worden. Het gevolg van het samenvoegen van drie brouwerijen met meerdere locaties geeft een distributieketen die versnipperd is. Omdat Heineken ook in Tsjechië een winstgevende ‘operating company’ wil hebben is mij gevraagd in kaart te brengen hoe de huidige distributieketen eruitziet. In het kader van een ‘footprint study’ waarmee de ‘environmental impact’ wordt verkleind is daarnaast gevraagd of ik de data die benodigd is voor de footprint

Tsjechiëbuitenlandverhaal

Page 25: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 25

study wilde verzamelen. In feite heb ik dus de eerste stap van de footprint study gezet door het distributieproces inzichtelijk te maken en de juiste data boven water te halen. Voordat ik startte in Tsjechië ben ik eerst een keer langs geweest bij de afdeling Corporate Distribution and Logistics International op het hoofdkantoor van Heineken in Zoeterwoude. Dit is een club van interne consultants die vanaf maart 2011 deze footprint study aan het uitvoeren is en op basis van de footprint study de distributie in Tsjechië zal gaan optimaliseren. Ook tijdens mijn stage heb ik regelmatig contact gehad met een van de consultants en hij is ook degene die heeft bepaald welke data formats gecreëerd moesten worden. Het verzamelen van data en in kaart brengen van distributieprocessen klonk mij voordat ik ging starten heel technisch in de oren. Ik had verwacht vooral bezig te zijn met cijfertjes en hier analyses op los te laten, maar zodra ik in Tsjechië aankwam werd me duidelijk dat ik vooral heel veel met mensen zou gaan praten. Het bleek namelijk al iets moeilijker dan ik had verwacht te achterhalen hoe de distributie georganiseerd is. De geschiedenis van de drie verschillende bedrijven was bijvoorbeeld sterk merkbaar door drie verschillende manieren van uitvoering maar het lastigste was de communicatie. Het niveau van Engels van de meeste Tsjechische managers is zeer beperkt. Zij zijn opgegroeid tijdens het communisme en hebben op school wel Russisch maar geen Engels geleerd. Ze werken bovendien pas sinds drie jaar voor een internationaal bedrijf, waar naast drie Nederlanders in het managementteam en deze verdwaalde Nederlandse stagiaire bijna alleen maar Tsjechen rondlopen. Hierdoor waren gesprekken via de telefoon praktisch onmogelijk, maar face-to-face gingen ze wel goed. Door de lastige communicatie was het dus moeilijker dan verwacht om het distributieproces in kaart te brengen en de benodigde data te verzamelen. Toch is het uiteindelijk gelukt om de beschikbare data uit alle verschillende systemen te halen en duidelijk aan te wijzen op welke punten in het proces geen geschikte data beschikbaar was. De resultaten van mijn onderzoek heb ik mogen presenteren aan het management team in Tsjechië en terug in Nederland heb ik de data doorgegeven aan de consultants van Corporate Distribution and Logistics International.

Vrije tijdDoordeweeks werkte ik op het kantoor in de brouwerij in Krusovice, dit dorpje ligt ongeveer veertig kilometer buiten de ring

van Praag. Op het terrein had ik ook een appartement in één van de gastenverblijven. Het dorpje is zo klein dat er niet eens een supermarkt of een pinautomaat is, maar ongeveer tien kilometer verderop ligt Rakovnik waar wel meerdere supermarkten te vinden zijn. Tijdens mijn werkweek gingen mijn uitstapjes niet verder dan naar deze supermarkten, maar in de weekenden ben ik Tsjechië gaan verkennen. Ik ben veel naar Praag geweest. Met ruim een half uur was ik op een parkeerplaats aan de rand van de stad en vanaf daar kan je voor een paar euro het centrum in. Praag is echt een fantastische stad en doet haar bijnaam, de Gouden Stad, eer aan. Een bekende plek in Praag is onder andere Staromestské námestí. Dit is het oude stadsplein met het astronomische uurwerk en waar rond kersttijd allemaal stalletjes staan waar lekkernijen worden verkocht. Ook Václavské námestí, het Wenceslausplein, is een beroemd plein, hier vond de Fluwelen Revolutie plaats. Ook ben ik in het nationale theater naar de opera geweest in een zaal die helemaal met goud versierd is. Daarnaast is er de prachtige Karelsbrug en de Praagse burcht. Dit bleek geen klassiek kasteel maar een verzameling van gebouwen uit verschillende tijdperken. Vooral de kathedraal binnen de burcht was prachtig maar helaas was het beroemde Gouden Laantje de hele winter gesloten in verband met werkzaamheden. Doordat ik een auto tot mijn beschikking had, was ik vrij om ook de rest van Tsjechië te gaan ontdekken. Zo ben ik naar Hrad Karlstejn geweest, een echt sprookjeskasteel bovenop een rots. Ook heb ik Terezín bezocht. De stad wordt de Grote Vesting genoemd en was tijdens de Tweede Wereldoorlog een Joods getto, volgens de propaganda was het een modelstad die door de Joden zelf bestuurd mocht worden maar in de praktijk waren de omstandigheden erbarmelijk. De kleine vestiging ligt net buiten de stad Terezín, hier was een concentratiekamp gevestigd. Dit concentratiekamp deed vooral dienst

als doorgangskamp naar bijvoorbeeld Auschwitz, maar zeker de laatste jaren zijn ook hier veel doden gevallen door bijvoorbeeld ziekte. Er hebben ook veel executies plaatsgevonden. Het contact met mijn Tsjechische collega’s was vaak beperkt door de taalbarrière, maar er waren gelukkig ook een aantal jonge collega’s die wel goed Engels spreken. Vooral met Petr heb ik veel samengewerkt maar ook drankjes gedaan en hij heeft me meegenomen naar een ijshockeywedstrijd. Dit is een hele grote sport in Tsjechië en de sfeer in het stadion was fantastisch. In december had de afdeling waar ik werkte twee dagen cursus in een hotel vlak bij Krusovice en ik werd uitgenodigd om ’s avonds mee te eten en te blijven slapen. Hier kwam ik er achter wat de reputatie qua alcoholgebruik in Tsjechië inhoudt. ’s Nachts om vier uur stond onder andere mijn vijftigjarige baas nog steeds te drinken aan de bar en terwijl ik me tijdens het ontbijt ellendig voelde was hij alweer helemaal fit. Al met al was mijn tijd in Tsjechië een enorme ervaring met een erg uitdagende opdracht. In eerste instantie was het moeilijk om goed contact te krijgen met de Tsjechen maar na vier maanden vond ik het wel lastig om afscheid te nemen van mijn collega’s.

Biervrachtwagen

Jolie

n Kr

oon

Astronomische klok in Praag

Jolie

n Kr

oon

Page 26: Slurf 15-4

Post van Dag Johnson aan Gezelschap Leeghwater

Page 27: Slurf 15-4

al 143 jaar...

de Slurf - mei 2011 - no. 4 27

maar vond troost in het oude spreekwoord: “Als de nood het hoogst is, is de redding nabij.” Ja, heel nabij, maar anders dan je denkt. “Hände hoch!” Het kwam zoals een zweepslag. Daar, midden op de weg, stond onverwachts een motorfiets met zijspanwagen, bemand met twee Duitse soldaten, vinger op de haak van hun automatische pistolen. De ene soldaat kwam naar mij toe, zonder een woord onder-zocht hij mij. Ik had geen wapen, hij vond alleen mijn portefeuille en mijn identiteitskaart. Alles was in orde. “Wer had hier geschos-sen?” vroeg hij knorrig. Ik wees heel eenvoudig op de platte banden. Hij barstte uit in een geweldig gelach, ook de andere soldaat had de situatie opgevat en schaterlachte. Beiden waren vanaf nu mijn aller-beste vrienden, ‘Alte Kameraden’. Zij boden mij lekkere boterham-men en rode wijn en mokkakoffie aan. Het smaakte mij uitstekend. De Duitsers waren beide extra enthousiast omdat der Führer op 22 juni de Sovjet aangevallen had! De operatie “Barbarossa” was op gang gezet. Uiteindelijk vroegen de Duitsers of ze iets voor een goede Noor konden doen. Ja, misschien konden de heren mijn fietsbanden repa-reren? Uit de zijwagen brachten ze een kist vol met rubber, lijm et cetera. Ik observeerde dat ze ook een voetluchtpomp hadden. Met geoefende handen was het werk snel gedaan. De ene Duitser had al mijn luchtpomp in de hand, toen ik hem zei dat die pomp kapot was en dat het wel beter zou zijn de voetluchtpomp te gebruiken. Hij plaatste mijn pomp terug op mijn fiets en de voetpomp leverde snel de gewenste druk. Ik moet bekennen dat mijn pols toen onge-woon vlug sloeg. Eindelijk kon ik de twee Duitsers vaarwel zeggen en mijn tocht voortzetten. Alles verliep naar wens, de enveloppe werd correct achtergelaten en ik kwam gelukkig naar huis. Maar de oorlog zou nog lang duren. Nogmaals kwam ik in aanraking met Duitsers, ditmaal met de Gestapo. Dat was veel erger, maar dat heeft een an-dere historie. De cel levert twee volt.

Gez

elsc

hap

Leeg

hwat

er

“TH Delft 29 juni 1961. Aanspraak van de Leeghwater-studenten”

Dag Johnson, oud-hoogleraar energievoorziening te TU Delft

Sinds de oprichting van Gezelschap Leeghwater wordt het bestuur bijgestaan met wijs advies van de Ereleden. Zij worden benoemd tot Erelid als erkenning voor de betrokkenheid bij het Gezelschap. In 1961 wordt Prof. dr. techn. Dag Johnson aangesteld als Erelid van Gezelschap Leeghwater.

In 1959 kwam Prof. dr. techn. Dag Johnson vanuit Trondheim, Noor-wegen, aan in Delft. In die tijd werd aan het begin van het college-jaar een introductiebijeenkomst georganiseerd door het ‘Delftsch Studenten Corps’. Tijdens deze bijeenkomst werd de hoogleraren gevraagd op de tafel te staan, zichzelf te introduceren en de studen-ten te vertellen wat hun blik was op hun nieuwe baan. Over het al-gemeen waren de studenten op dat moment zeer luidruchtig en respectloos tegenover de professoren en enkelen hebben dan ook boos het gebouw verlaten bij deze bijeenkomst. Professor Dag Johnson zei zelf over deze ontmoeting: “Ik herinner mij een bijeenkomst waar ik als offerdier naar het blok geleid werd. Toch zongen de studen-ten daarna: “He’s a jolly good fellow…” Niet alle professoren waren zo gelukkig.” Aanwezigen zeiden later dat hij, lopend over de tafels, een magistrale speech hield in goed nederlands. Tijdens zijn verblijf in Nederland was hij geliefd bij studenten en zeer betrokken bij Gezelschap Leeghwater, waardoor hij snel tot Erelid werd benoemd. Al na drie jaar vertrok hij weer naar Trondheim. Echter, hij bleef tot aan zijn overlijden in 2002 zeer geïnteresseerd in het Gezelschap. Het bestuur ontving dan ook om de zoveel tijd steevast een met olifanten volgeplakte brief in vrijwel foutloos nederlands.

In één van de brieven die hij aan het bestuur van Gezelschap Leeghwater stuurde, vertelde hij het volgende verhaal:

Een schone dag in de oorlogstijdOp een heerlijke juni dag in 1941, in de oorlogstijd dus, fietste ik langs de schitterende Tyrifjord, één van de grote meren in het Noor-se Ostland. Het was een honderd kilometer lange tocht, omdat ik rondom het meer moest fietsen. Ik wist dat mijn fietsbanden oud en erg versleten waren. Ook liet het onderhoud van de landwegen in die dagen veel te wensen over en de kans op pech was dan ook groot. Ik had geen reparatieremedie, omdat zulke zaken in de winkels niet meer te koop waren. Toch, als optimist hoopte ik op het beste. Mijn tocht moest goed verlopen, ik had namelijk een boodschap te doen. Een kleine enveloppe, de inhoud kende ik niet, zou ik aan een lokale contactman van de Mil. Org., de militaire organisatie van het verzet, brengen. De enveloppe had ik in mijn gereinigde fietspomp ver-borgen. Ik fietste vrijmoedig in het stralende zomerweer, ik genoot van de zonneschittering in het water, het lichtgroene landschap, de sneeuwbergen in de verte, de lichtblauwe wolkenvrije hemel. De weg liep nu door een bos, de geur van bloeiende spar, den, berk en els vulde de atmosfeer. Deze bovenaards schone beleving inspireerde mij tot filosofering. Hier werd ik plotseling wakker door twee donder- ende knallen. Beide fietsbanden waren gepuncteerd, geëxplodeerd, plat. Wat nu met mijn opdracht? Ik voelde mij tamelijk opgelaten,

door: Elise Buiter

Page 28: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 428

Tennis zoals wij het nu kennen vindt haar oorsprong in de negentiende eeuw. De ten-nisrackets uit die tijd werden gemaakt van hout. Ze werden gelijmd en op die manier gevormd in vele variaties van de sleutelgat-vorm zoals wij het tegenwoordige racket kennen. In het begin werd ieder racket in-dividueel gefabriceerd. Dit resulteerde in een stroom aan ideeën over de juiste vorm, het ideale gewicht en de benodigde sterkte van het frame. Zo zijn er tegenwoordig naast ovaalvormige frames nog altijd vierkante rackets op de markt.

BomenVoor de beste combinatie van sterkte, stijf-heid en buigzaamheid werd indertijd ge-bruik gemaakt van essenhout. Het was ech-ter al wel bekend dat metaal ook gebruikt kon worden als materiaal voor het frame. De reden om toen niet te kiezen voor een meta-len frame zat hem in de gaatjes waar de sna-ren doorheen werden geregen. Er was nog geen techniek om na het boren van de zoge-naamde ‘tubes’ efficiënt de scherpe randjes te verwijderen. Deze scherpe randen snijden in de tennissnaar met veel kapotte snaren als resultaat. Het moge duidelijk zijn dat dit als zeer nadelig werd ervaren. In eerste instantie werden de ‘slaghouten’ dus van es-senhout gemaakt. Eén of meerdere stukken hout werden in de gewilde vorm gebogen en

gelijmd met dierlijke lijmsoorten. In de ja-ren veertig werd het door mechanisatie mo-gelijk om een groter aantal dunnere latten te gebruiken. Deze werden gebonden door ‘urea-formaldehyde’ lijmen. Deze dunnere latten waren natuurlijk eenvoudiger in de gewenste vorm te buigen. Daarnaast leverde meerdere dunne latten het voordeel op dat ook andere houtsoorten met verschillende eigenschappen gebruikt konden worden. Dit leidde tot betere sterkte- en stijfheidcombi-naties aangezien men niet meer afhankelijk was van enkel essenhout. In de ontwikkeling naar het huidige hogesnelheidstennis moes-ten er wel nog veel stappen worden gezet. De evolutie van het tennisracket stond hier-bij voorop en de eerste stap was die van van houten naar metalen frames. Het was begin jaren tachtig toen de echte doorbraak van metalen rackets plaatsvond. De meer levens-ervaren lezers zullen dit beamen.

MetaalHet nadeel van de eerste metalen rackets zat hem dus in het bespannen. Bespannen is het spannen van de draden over het rac-ketblad. Deze draden zijn dus de snaren. Zo-als eerder genoemd hadden de tubes in het racket, waar de snaren doorheen moeten, te scherpe randen waardoor de snaren bescha-digd raakten en te snel sneuvelden. Dit pro-bleem werd opgelost door de heer Lacoste.

Tennis is de grootste individuele sport ter wereld met in totaal zo’n één miljard liefhebbers. Al deze liefhebbers zijn aan het einde van deze maand weer aan de buis gekluisterd, want dan staat het altijd spannende Parijse Grand Slam toernooi Roland Garros wederom op het programma. Weet Rafael Nadal dit jaar zijn zesde titel te pakken? Zo ja, dan doet hij dat samen met zijn Babolat AeroPro Drive GT. Nee, dit is geen auto, ook geen vliegtuig. Het is zijn tennisracket. door: Matthijs van der Linden

The N

ew Y

ork

Sun

Bij velen bekend van het kledingmerk, maar destijds beroemd geworden vanwege zijn tennisprestaties. Hij was drievoudig win-naar van Roland Garros in de jaren twintig. Zijn oplossing was om de snaren langs me-talen draden te laten lopen die doorgelust waren aan het frame. Het patent van René Lacoste stamt echter al uit 1953. Het was pas veel later dat dit patent gebruikt werd voor het produceren van het eerste succesvolle niet houten tennisracket: de Wilson T2000. De bekende Jimmy Connors won met dit racket tweemaal Wimbledon. Het succes van de Wilson T2000 begin jaren zeventig leidde tot een stortvloed aan nieuwe racket-types. Het werd commercieel zo interessant, dat veel concurrenten experimenteerden met bijvoorbeeld het extruderen van holle aluminiumlegeringen. Daarnaast deed ook koolstofstaal zijn intrede. Door al deze nieuwe materialen werd het noodzakelijk op een andere manier naar het bouwproces te kijken. Bij houten rackets bestond het frame namelijk uit slechts één gedeelte. Het gebruik van metaal voor het frame hield in dat er alleen al twee schachten waren die naar het handvat leidden. De twee schachten bij het metalen frame maakten het nood-zakelijk om een tussenstuk te plaatsen, een zogenaamde brug. Deze brug maakte het blad van het racket compleet. Het materiaal dat hiervoor werd gebruikt was metaal of

Het tennisracket

Page 29: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 29

plastic. Bij metaal werd het tussenstuk ge-last. Wanneer het een plastic tussenstuk be-droeg, werd het met schroeven vastgemaakt. Dit was eenvoudiger dan het lassen van een metalen brug. Daarnaast werden er plastic ringen ontwikkeld om de snaren te isoleren en zo te beschermen tegen scherpe randen in het frame. Al deze ontwikkelingen zorgden ervoor dat de houten rackets van de markt werden verdreven en de metalen frames hun plek innamen. Door het meer eenvoudige productieproces van aluminiumframes ten opzichte van stalen frames werden alumini-um rackets in de loop van de tijd commerci-eel aantrekkelijker. In eerste instantie was de grootte van het racketblad afhankelijk van de sterkte en stijfheid van de metalen. Door een toename van deze eigenschappen hal-verwege de jaren zeventig werd het mogelijk een groter racketblad te ontwikkelen, met als grootste voordeel uiteraard meer plek om de bal te raken. Fabrikant Prince was de eerste die dit racket met ‘oversized’ racketblad pa-tenteerde en produceerde. Andere fabrikan-ten volgden snel. De International Tennis Federation stelde pas in 1979 een limiet aan de grootte van het blad. De grootte van de houten racketbladen mocht met maximaal honderd procent overschreden worden. In de praktijk werd dit echter maximaal dertig tot vijftig procent.

VezelsHet succes van de metalen rackets begin ja-ren zeventig had tot gevolg dat er geëxperi-menteerd werd met andere onconventionele materialen. Denk hierbij vooral aan glasve-zel en het wat recentere koolstofvezel. Het duurdere koolstofvezel kreeg de voorkeur boven glasvezel, dankzij een grotere speci-fieke stijfheid en sterkte. Vezels hebben van nature uitzonderlijke sterkte eigenschappen in één richting. Daarom is het belangrijk dat deze eigenschappen op een optimale manier worden gebruikt en dus benut. Dit gebeurt

door linten koolstofvezel samen te laten we-ven, waarna het wordt geïmpregneerd met een thermohardende epoxyhars. Meerdere vellen van deze geweven en geïmpregneerde weefsels worden vervolgens laag voor laag over elkaar geplaatst. Hierbij worden de vel-len met hun trekrichtingen onder een hoek aangebracht om zo de sterkte eigenschap-pen in alle richtingen maximaal te benut-ten. De volgende stap is het maken van het frame van het racket. Dit wordt gedaan met het zojuist gemaakte, gelaagde materiaal. Hierbij wordt eerst het materiaal buisvor-mig gemaakt. Dit gebeurt door het om een plastic buis te rollen. Deze plastic buis wordt vervolgens gevuld met perslucht. Sommige zwakke plekken worden verstevigd met extra vezelmateriaal. Deze samenstelling wordt in een mal met de gewenste racket-bladafmetingen geplaatst om er als een sleu-telvormig frame uit te komen. Het eerder genoemde brugonderdeel wordt toegevoegd om de ovale vorm van het racketblad te com-pleteren. De assemblage met brug wordt ver-hit en op die manier gevormd. Dit resulteert in het uitharden van de hars. Deze methode is doorontwikkeld door veel fabrikanten en wordt gezien als de standaard manier om composiete racketframes te maken. Een nadeel bij het maken van dit soort rackets is dat er relatief veel mensenwerk bij komt kijken. Dit levert indirect wel het voordeel op dat, voordat de assemblage de mal in gaat, specifieke gebieden van het racket kunnen worden verstevigd. Op die manier wordt er gezorgd voor een juiste sterkte en stijfheid waar dat nodig is. Dit heeft als gevolg dat op sommige plekken van het frame minder materiaal hoeft te worden gebruikt, met als grootste voordeel natuurlijk gewichtsbespa-ring. Bij metalen rackets was het altijd zo dat iedere plek van het frame uit een gelijke hoeveelheid materiaal bestond. Op plekken waar minder materiaal nodig was, zorgde dit voor onnodige massatoename.

PixelterrorAlgemeen gezien is de ontwikkeling van composiete frames erg nuttig geweest voor het huidige tennis. Rackets van nu zijn drie keer stijver, dertig procent lichter en hebben een veertig procent groter racketblad dan de beste houten rackets ooit gemaakt. Er valt iets voor te zeggen dat tennis hierdoor makkelijker is geworden, want alleen al door het grotere racketblad is er veel meer marge waar de bal nog zonder nadelige effecten geraakt kan worden. Echter, het spel is ook een stuk sneller geworden. Het beste voor-beeld is misschien wel de snelheid van de opslag die van een maximale 193 kilometer per uur, door Mark Philippoussis, naar het huidige wereldrecord van Andy Roddick, 249 kilometer per uur, is gestegen. Dit lijkt geen groot verschil, maar dat is zeker wel zo. Dan rest nog de vraag of deze technische evolutie op tennisracketgebied het spel aantrekkelij-ker heeft gemaakt? Eén ding is zeker, het is maar goed dat de ontwikkeling op het ge-bied van televisies ook niet heeft stilgestaan. Met het huidige hogesnelheidstennis zou er op de oude beeldbuizen alleen maar naar lopende poppetjes gekeken kunnen wor-den die af en toe met hun arm bewegen. De bal zou onzichtbaar zijn geworden door de pixelterror van het elektronenkanon, en het flitsende voetenwerk van Rafael Nadal zou slechts een waas zijn.

De Babolat AeroPro Drive, het racket van Nadal

Tenn

is-p

oint

De oplossing van René Lacoste voor het snarensysteem

Phot

ostr

inge

r

Page 30: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 430

Binnen mijn afstuderen wilde ik een aantal onderwerpen combineren. Naast mijn Mas-ter Transportation Engineering and Logis-tics had ik namelijk een Honours Track in de richting ‘Entrepreneurship, Technology and Developing Countries’ afgerond. Dat was de reden dat ik een afstudeeropdracht zocht waarbij transport en logistieke onderwerpen in een ontwikkelend land aan bod kwamen. Na een maand oriënteren kwam ik uiteinde-lijk bij professor Hans Hellendoorn en Solo-mon Zegeye terecht. Samen besloten we dat ik mij zou verdiepen in het verbeteren van de verkeersdoorstroom in Addis Abeba. Solo-mon Zegeye was namelijk aan het einde van zijn PhD traject bij Systems and Control ge-komen en had in de planning staan om te-rug te keren naar zijn moederland Ethiopië, om aldaar een verkeersconsultancybureau te starten. Hij wilde graag weten hoe het ver-keer in Addis Abeba zich op kruispunten ge-draagt, en wat bijvoorbeeld de effecten zijn van het vervangen van een verkeersregelaar door een verkeerslicht. Dit vormde de aan-leiding voor mijn afstuderen.

ProbleemomschrijvingDe grootste stedelijke groei ter wereld vindt plaats in Sub-Sahara Afrika. Doordat de eco-nomie nog niet ver ontwikkeld is, neemt door de stedelijke groei het aantal personen-auto’s niet direct toe. Deze zijn voor velen te

duur. Maar de toename van het aantal ritten met het openbaar vervoer is wel een direct gevolg van de urbanisatie. Hierdoor neemt de vraag naar mobiliteit toe. Dit, in com-binatie met een erg laag aanbod van infra-structuur zorgt voor mobiliteitsproblemen, zoals verstoppingen. Extra wegen bieden een oplossing. Dit is een kostbare, complexe oplossing voor de lange termijn. Een kor-tetermijnoplossing is het maximaliseren van het gebruik van het huidige netwerk. Kruispunten kunnen als de knelpunten van de verkeersstromen beschouwd worden. Om het gebruik van het huidige netwerk te maximaliseren is het nuttig om de invloeden van verschillende factoren op de doorstroom te kwantificeren. Er zijn veel studies gedaan naar de doorstroom in ontwikkelde en ont-wikkelende landen, maar publicaties over Sub-Sahara Afrika werden niet gevonden. Mijn onderzoek was daarom de eerste stap om dit gat in de literatuur te dichten. Het doel van mijn studie was het modelleren van de voertuigstromen op kruispunten van de Africa Avenue in Addis Abeba. Het doel van dit model was het beoordelen van verschil-lende doorstoomverbeteringsstrategieën.

DataRijbanen van drie verschillende verkeers-kruispunten, zowel met verkeerslichten als met menselijke verkeersregelaars, waren

Het afstuderen is de laatste opdracht die je op de universiteit uitvoert. Het is de ideale kans om te laten zien wat je in de afgelopen jaren allemaal aan kennis en vaardigheden hebt opgedaan. Daarom heb ik de tijd genomen om een geschikte opdracht uit te kiezen. Iets wat ik overigens iedereen aanraad. door: Jan Willem Zwarteveen

Wik

imed

ia

bestudeerd tijdens de spits. Er waren 6573 voertuigen manueel geobserveerd. Hiervoor heb ik een programma moeten schrijven waarmee je op een eenvoudige wijze op ba-sis van beschikbare videobeelden de voorbij rijdende auto’s kan registreren in een be-paalde tijd. Het Information Network Secu-rity Agency in Addis Abeba stelde de video-beelden tot onze beschikking. Dit bureau heeft de laatste tijd verschillende camera’s geïnstalleerd op enkele kruispunten om de veiligheid te verbeteren en het verkeer te monitoren. Tot nu toe waren er nog geen we-tenschappelijke studies verricht aan de hand van deze camera’s. Gelukkig stonden ze po-sitief tegenover ons verzoek om de camera-beelden te mogen gebruiken. Door trage in-ternetverbindingen duurde het langer dan verwacht voordat enkele gigabytes aan data via Dropbox vanuit Afrika op mijn compu-ter stonden. Dat was ook de reden dat ik in mijn kerstvakantie door heb moeten werken om de data te verwerken.

ResultatenVan alle voertuigen waren 76 procent per-sonenauto’s, 21 procent minibusjes en 2,0 procent zware voertuigen. De gemiddelde stroomsnelheid van auto’s die uit een rij bij een verkeerslicht vertrokken was 1358 personenauto-equivalenten per uur per rij-baan. Het bleek dat de totale doorstroom bij

Addis Abebaafstudeerverhaal

Page 31: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 31

interfererende rijbanen op de bestudeerde kruispunten afhankelijk was van het per-centage minibusjes, het percentage trage voertuigen, het aantal rijbanen per rij-richting en de productiviteit van het type verkeersregeling. Twee modellen waren ontwikkeld. Het eerste model was voor de gemiddelde stroomsnelheid van voertuigen ter plekke van het verkeerslicht. Het tweede model betrof de productiviteit van een ver-keersregelaar. De productiviteit geeft aan welk gedeelte van de tijd het kruispunt een output van auto’s heeft. Doordat er op be-paalde momenten van rijrichting gewisseld wordt, zijn er situaties waarbij het kruis-punt leeg is. Dit wordt gerepresenteerd in de productiviteit. De modellen waren ontwik-keld met behulp van meervoudige lineaire regressie analyse. Het bleek dat beide line-aire modellen de observaties relatief nauw-keurig konden voorspellen. De modellen waren nauwkeurig genoeg om verschillende verkeerdoorstroomverbeteringsstrategieën te beoordelen, met behulp van simulaties.

SimulatieEen manueel geregeld kruispunt functio-neerde als case studie voor het verbeteren van de doorstroom. Beide ontwikkelde mo-dellen waren gebruikt om de totale output aan voertuigen per tijdseenheid te simu-leren. Het installeren van verkeerslichten had de potentie om voor verbeteringen te zorgen. Ten gevolge van het chaotische ver-keer was het niet zeker of de verkeerslichten door specialisten konden worden ingesteld, zodanig dat de productiviteit hoger is dan met manuele verkeersregelingen. Er bestaan

simpele, goedkope en effectieve oplossingen om de productiviteit van de manuele rege-ling te verhogen. Door het aanbrengen van strepen op de weg en het voorkomen van interferentie van bepaalde rijstromen door het installeren van een extra verkeersrege-laar wordt een verbetering van 6,4 procent verwacht vergeleken bij de huidige door-stroom. Het maximaliseren van het gebruik van de huidige infrastructuur is niet genoeg om de verwachte groei te faciliteren. Een combinatie met grotere oplossingen zoals extra infrastructuur en gecoördineerde rege-lingen zijn essentieel, maar moeilijk om te realiseren. Verder onderzoek is nodig voor effectieve implementatie van deze grotere oplossingen. Twee weken voor mijn afstu-deren bleek dat het onderzochte kruispunt heringericht gaat worden. Er is gekozen voor een modern viaduct. Dit zal de doorstroom zeer waarschijnlijk verbeteren, maar volgens mij is het niet de beste oplossing. Ten eerste is het extreem duur. De tientallen miljoenen dollars zouden beter uitgegeven kunnen worden aan het aanleggen van meer wegen. Ten tweede is er onvoldoende rekening ge-houden met het gedrag van de minibusjes. Door het frequente stopgedrag zullen de opritten van het viaduct naar verwachting snel geblokkeerd raken. Ten slotte maakt dit viaduct het niet mogelijk om het verkeers-aanbod in het centrum te regelen, iets wat met slimme verkeerslichten wel mogelijk is. De bredere conclusies die uit het onderzoek getrokken kunnen worden, zijn als eerste dat het installeren van verkeerslichten in Addis Abeba niet vanzelfsprekend resulteert in een verbeterde doorstroom. Ten tweede dat het

aanbrengen van lijnen op de weg blokkades kan voorkomen en ten slotte dat het aanleg-gen van extra infrastructuur noodzakelijk is om de te verwachten verkeerstoename te faciliteren.

EvaluatieAchteraf gezien was mijn afstuderen een mooie afsluiting van 6,5 jaar studie in Delft. Ik ben er wel achter gekomen dat het juiste onderwerp en goede begeleiding van groot belang is voor je motivatie. Afstuderen doe je in je eentje. Als je van teamwork houdt, zoals ik, is afstuderen daarom een lastig project. Door de goede contacten met mijn begeleiders is het uiteindelijk gelukt om de motivatie hoog te houden. Tips die ik mee zou willen geven aan studenten die nog moeten beginnen met afstuderen zijn: kies een onderwerp uit wat je interessant vindt, vergeet niet om genoeg tijd te investeren in je begeleiding en geef van tevoren aan wat je ambities zijn. Uiteindelijk is het mij gelukt om het afstuderen in ongeveer zes maanden af te ronden. Wat hier erg belangrijk bij is, is het maken van een planning en je eraan houden. Het klinkt simpel, maar zo is het wel. Een aanrader is om genoeg tijd tussen je groenlichtmeeting en je afstudeerdatum te plannen. In mijn geval zat er een maand tus-sen; dat was perfect. De combinatie van een mooi onderwerp, uitstekende begeleiding en veel inzet heeft er uiteindelijk voor ge-zorgd dat ik mijn studie met een negen heb mogen afronden. Nu is het tijd voor vakan-tie. Maar niet naar Addis Abeba: ik heb me laten vertellen dat je daar namelijk erg vaak in de file staat.

Goed voorbeeld van de opeenhoping van minibusjes

sang

io v

esed

irom

agna

Flic

kr

Page 32: Slurf 15-4
Page 33: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 33

Het is niet Parijs Dakar, maar eerder een wrakkenrace. Het doel van de Challenge is om de tocht helemaal uit te rijden. De meest geavanceerde technieken worden wegge-laten en vervangen door auto’s ter waarde van maximaal vijfhonderd euro, waar dan wel weer voor tweehonderdvijftig euro aan gesleuteld mag worden, maar dan houdt het ook echt op. Je wordt niet gevolgd door heli-kopters, cameraploegen en monteurs, het is een unsupported challenge. Je staat er sim-pelweg als team alleen voor. Het komt neer op eigen creatieve oplossingen om de finish te halen.

ProblemenIn drie weken moest er achtduizend kilo-meter gereden worden door onder andere Marokko, de West-Sahara, Mauritanië, Sene-gal en Gambia. Voor deze tocht zijn er twee Jeep Cherokee’s aangeschaft, toepasselijk ge-naamd WoestEin en WoestZwei. Maar voor-dat wij, team De Duinrellers, op pad konden moest er natuurlijk flink geklust worden aan de wagens. Het sleutelen kon gebeuren in de Leeghwatergarage. Hier was al het ge-reedschap aanwezig waar je werktuigbouw-hart sneller van gaat kloppen. Onderweg moesten ook de nodige klusprojecten aange-pakt worden. Zo vloog er een bougie uit het blok en ging de radiator lekken. Later bleek dat dit waarschijnlijk kwam doordat de

thermostaat het liet afweten. Gelukkig hadden we veel reserveonderdelen en gereed-schap mee en is de thermostaat een overbo-dige luxe in Afrika. Dus na een nachtelijke klussessie konden we onze weg weer vervol-gen. De volgende ochtend werden we echter ingehaald door ons eigen wiel. En meteen was de vraag: “wie heeft die wielmoeren aan-gedraaid? Aha, dat is natuurlijk de civieler geweest.” Het was even schrikken om de Jeep op zijn remschijf te zien staan. Maar we kon-den er wel om lachen, aangezien het erger had kunnen aflopen met al die bergpassen, waar geen vangrails naast stonden, de voor-gaande dagen. Het lekrijden van een band moest natuurlijk ook een keer gebeuren. En ja, midden in de woestijn was het dan zover. Helaas was de kapotte band niet de oorzaak van een probleem, maar het gevolg. De ach-teras was door al het geweld, lees: het niet helemaal volgens het boekje verhogen van de wagen, een stukje verschoven. Hierdoor kwam de band tegen de wielkast aan. Geluk-kig waren er genoeg spanbanden aanwezig om de boel recht te trekken.

HindernissenOok moesten de nodige hindernissen geno-men worden. Zo kwamen we een aantal ri-vieren tegen. Wat doe je dan? Ga je erdoor, of keer je om en verlies je een paar dagen? Even de auto aanpassen om het mogelijk

Een achtduizend kilometer lange wrakkenrace door Afrika. Klussen, extreme routes, afzien en genieten. Wat jaren geleden begon als een mooi plan tijdens de koffiepauze in de UB, werd begin dit jaar werkelijkheid. Het is een avontuur waar je altijd stiekem wel van droomt, maar waarvan je nooit denkt dat je het echt zal meemaken. Met een team van vijf studenten waarvan twee werktuigbouwers, twee civielers en een lucht- en ruimtevaartstudent, namen wij deel aan de Amsterdam Dakar Challenge. door: Vincent Serlé

te maken, misschien nog een Slurf beunen voor de luchtinlaat? De lokale Mercedes-taxi’s werden daar gewoon als een soort van veerdienst gebruikt, dus besloten wij dat we het ook wel moesten gaan redden. Tijdens de route, die we deels over de weg en deels off-road reden op gps-coördinaten, hebben we veel mooie dingen gezien. We kwamen door kleine dorpjes met hutjes en namen routes die waarschijnlijk nog nooit verkend zijn met een auto. Ook stonden er langs de kant van de weg regelmatig dromedarissen en liepen er apen en wilde zwijnen.

VeilingOp onze eindbestemming, Banjul, werden alle auto’s op een veiling verkocht. De op-brengst ging naar een goed doel, wat in ons geval het slaan van een waterput in het dorp Fatoto, Gambia, was. Water is natuurlijk van levensbelang. Om de lokale bevolking te voorzien van schoon drinkwater tijdens de bouw van de put kregen we LifeStraws van het Leeghwaterbestuur mee. Dit zijn rietjes die het vuile water uit de rivier kunnen zui-veren tot veilig drinkwater. Na een maand lang in een compleet andere cultuur en klimaat te hebben geleefd, was het wel weer even wennen om terug te zijn in Nederland. Na alle praktijkervaring die we opgedaan hebben was het weer tijd om ons op de theo-rie te storten.

Delftse studenten naar Dakar

Vincent Serlé

Page 34: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 434

Waterstof is het meest voorkomende element op aarde. Het grootste nadeel aan waterstof is echter dat het altijd in een verbinding voorkomt, voornamelijk in water en in kool-waterstofverbindingen zoals ethanol. Water-stof is niet direct beschikbaar, maar er zijn verschillende manieren om de waterstof te verkrijgen: door middel van elektrolyse van water, het afbreken van koolwaterstoffen op hoge temperatuur of met biologische wa-terstofproductie. De eerste methode kost evenveel energie als dat eruit gehaald kan worden. De energie waarmee dit over het algemeen wordt gedaan komt van fossiele brandstoffen en heeft dus weinig zin nu er een tekort komt aan fossiele brandstoffen. De tweede kost ook energie en wordt gedaan met behulp van brandstoffen; het is dus wel schoner maar minder efficiënt. Biologische waterstofproductie is waterstofproductie door middel van algen. De biologische wa-terstofproductie kost weinig energie, maar is de biologische waterstofproductie de toe-komst?

GeschiedenisHet is sinds 1939 al bekend dat algen wa-terstof kunnen produceren. Dit is ontdekt door de Duitse onderzoeker Hans Gaffron. Gaffron ontdekte dat algen soms waterstof produceerden, maar had geen idee van hoe ze dat deden. Pas laat in de jaren negentig

ontdekte Tasios Melis, onderzoeker aan de Universiteit van Californië, dat algen wa-terstof gaan produceren op het moment dat ze onthouden worden van zwavel. Deze onthouding zorgt ervoor dat de interne zuurstofstroom in de algen wordt verstoord, waardoor het enzym hydrogenase kan rea-geren en waterstof kan produceren. Zonder zwavel overleven algen het niet langer dan twee weken, maar dit is geen groot probleem omdat algen gemakkelijk te kweken zijn.

OntwikkelingNatuurlijke algen gebruiken de energie uit zonlicht om waterstof uit water te halen met een zeer lage efficiëntie van 0,1 procent. Met dit lage rendement is het economisch niet interessant om waterstof te produceren uit algen. Het rendement moet boven de tien procent liggen om economisch aantrekkelijk te worden. Begin 2006 hebben onderzoekers van de universiteiten Queensland en Biele-feld een alg genetisch gemanipuleerd zodat hij een rendement van 1,6 tot 2,0 procent haalde; Melis ontdekte namelijk dat algen meer zonlicht opnemen dan dat ze nodig hebben om waterstof te produceren. Door-dat algen in verschillende lagen leven, krij-gen de lager gelegen lagen minder zonlicht dan de hoger gelegen lagen. Een deel van dit zonlicht wordt gebruikt voor waterstofpro-ductie en een ander deel wordt uitgestraald

De ontwikkeling van de industrie is begonnen bij de uitvinding van de stoommachine, maar ging pas echt snel na het leren gebruiken van olie. Olie is de makkelijkste grondstof om brandstof van te maken. Je haalt het uit de grond door een tunnel te boren naar de olie, het is eenvoudig en veilig te vervoeren, op te slaan en te bewerken. Helaas raakt de olie ooit op, daarom wordt er druk gezocht naar alternatieve energiebronnen. Waterstof is er hier één van. Waterstof bevat veel energie en bij verbranding heeft het als enige afvalstof water. Maar hoe gaat die waterstof geproduceerd worden? Zijn algen de toekomst van de waterstofproductie? door: Pieter Wijne

gwee

ns.c

om

als warmte. Doordat de algen zoveel zonlicht opnamen was het niet mogelijk voor de la-ger gelegen lagen om zonlicht op te nemen. Door de algen zo genetisch te modificeren dat ze minder bladgroen aanmaken werd het mogelijk om meer waterstof op het-zelfde oppervlak te produceren, doordat het zonlicht kon doordringen tot lager gelegen algen. In 2005 bepaalde Melis dat het theore-tisch maximaal rendement dertig procent is. Hij presteerde het in 2006 om de economi-sche grens van tien procent te behalen. Het doel van Melis in 2005 was om in 2018 een rendement van twintig procent te bereiken. Dit doel werd snel aangepast omdat Melis in 2007 al een rendement van vijftien procent had behaald. In 2008 haalde Melis een rende-ment van 25 procent, wat al heel dicht bij het theoretische maximum van dertig procent ligt. Nu het zover is met de ontwikkelingen, kan er op een economisch verantwoorde wij-ze waterstof geproduceerd worden.

ProductieOm op grote schaal de hele wereld van ener-gie te voorzien moet er 25 000 vierkante ki-lometer, iets meer dan de helft van de op-pervlakte van Nederland, beslagen worden met algenfarms. Deze oppervlakte is tien keer kleiner dan de oppervlakte die gebruikt wordt voor sojaplantages. Een groot voordeel is dat algen in allerlei soorten water kunnen

Algen zijn de toekomst

Page 35: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 35

leven. Algen kunnen, behalve in schoon zoet water, leven in vervuild, zout of brak water. Hierdoor hoeft er dus geen schoon drink-water gebruikt te worden voor de productie van waterstof. Algen worden daarom ook ge-bruikt in zuiveringsinstallaties en kunnen een dubbele taak vervullen. Daarnaast kun-nen algen ook leven bij verschillende tem-peraturen, maar ze doen het best hun werk in warm water. Hierdoor is het ook mogelijk om deze algenfarms in woestijngebieden te plaatsen, waardoor het de voedingsmid-delenproductie niet belemmert. Men heeft berekend dat wanneer je de waterstof op deze manier produceert, de productiekosten gelijk zijn aan die bij olie. Maar wanneer de olieprijzen verder gaan stijgen is het goedko-per om waterstof als brandstof te gebruiken. Het is ook mogelijk om de waterstofproduc-tie op zeer kleine schaal te doen, zodat men-sen in hun eigen tuin hun eigen waterstof kunnen produceren. Dit concept is bedacht door 20/2 collaborative uit Philadelphia, een groep topstudenten die zoekt naar oplossin-gen voor verschillende problemen. Ze heb-ben een manier bedacht waarmee je in je ei-gen tuin waterstof kan produceren, opslaan en het vervolgens zelf kan vervoeren. Dit is heel handig omdat de waterstof niet over een lange afstand vervoerd hoeft te worden. Een waterstofdeeltje is heel klein en ont-snapt dus gemakkelijk uit een tank of lei-ding. Daarnaast reageert waterstof met heel veel stoffen, waardoor er maar een beperkt aantal materialen is waarvan je de leidingen of opslagtanks kunt maken. Door dit pro-bleem moeten de opslagtanks en leidingen beter geïsoleerd zijn en worden ze zwaarder. Daarnaast is de energieopbrengst van wa-terstof per volume-eenheid kleiner dan die van aardgas. Om dit op te lossen wordt de waterstof onder hoge druk opgeslagen. Het nadeel hiervan is dat het veel energie kost om de waterstof te comprimeren. Doordat je naast je huis waterstof produceert, heb je dus minder verlies aan opslag en transport. De

productie aan huis is gebaseerd op een om-geving waar voldoende warm grondwater is. Dit is bij ons ook het geval omdat wij hier in Nederland gebruik maken van aardwarmte-installaties. Het concept is een bassin met warm water waarin de algen waterstof pro-duceren, met daarboven één waar algen in gekweekt worden. Door de ontwikkelingen kunnen de algen in beide bassins het zon-licht gebruiken. Het waterstof wordt opge-vangen door flexibele buizen en wordt naar een ballon van hoogwaardige materialen ge-leid. De waterstofballon wordt groter naar-mate er meer waterstof geproduceerd wordt, en natuurlijk kleiner naarmate je meer ge-bruikt. De bedoeling is dat in de toekomst bedrijven, organisaties en particulieren zelf-voorzienend in energie kunnen worden. Dit concept staat nog in zijn kinderschoenen en is alleen nog toepasbaar in warmere landen of landen met aardwarmte-installaties.

ConcurrentieDe vraag is of deze methode van waterstof-productie standaard gebruikt gaat worden in de toekomst. Er zijn in het opwekken

van duurzame energie veel ontwikkelingen gaande. Met deze energie kun je elektrolyse uitvoeren om waterstof te produceren. Voor-beelden van duurzame energie zijn zonne-energie en windenergie. Op dit moment is het gemiddeld rendement van de zonnepa-nelen lager dan het rendement van de al-genfarms. Als dit zo blijft is het rendabeler om met algen de waterstof te produceren. Op grote schaal is dit goed te doen door de algenfarms bijvoorbeeld in de woestijn te plaatsen. Voor de energie aan huis of bij je bedrijf zoals met de waterstofballon is het de vraag of daar toekomst voor is. Hoewel zonnepanelen minder rendabel zijn, zijn ze wel gemakkelijker te plaatsen zonder dat er bruikbare ruimte door wordt ingenomen en je er last van hebt. Men vult liever het dak met zonnepanelen dan dat men een grote explosieve ballon in de tuin zet. Windmo-lens wekken wel veel energie op maar kun-nen bijna nooit op vol vermogen draaien en zijn afhankelijk van de wind. Hierdoor zijn ze weinig rendabel. Op windstille dagen heb je zelfs geen energie en dus ook geen nieuwe waterstof. Daarnaast zijn ze horizonvervui-lend en maken ze veel lawaai.

ToekomstMisschien rijdt in de toekomst elke auto op waterstof, draait elke fabriek erop en wordt alle elektriciteit voor huizen opgewekt door gebruik te maken van waterstof. Er worden geen schadelijke gassen meer uitgestoten. De lucht en het water worden schoner. Dit komt mede door de waterstofproductie door middel van algen. Door de snelle ontwik-keling van de waterstofproductie, opslag en vervoersmethoden ligt het moment dat we overal waterstof kunnen tanken niet ver meer van ons vandaan.

Impressie van een algenfarm

De waterstofballon

202c

olla

bora

tive

.com

alga

eatw

ork.

com

Page 36: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 436

Door het stopzetten van de Duitse kerncen-trales zal een deel van de weggevallen ener-gieproductie overgenomen moeten worden door kolengestookte energiecentrales. Deze kolen zullen aangevoerd worden vanuit bij-voorbeeld Colombia en Zuid-Afrika. In de Rotterdamse en Amsterdamse havens zul-len de kolen uit grote zeeschepen in klei-nere rivierschepen of treinen overgeslagen worden. In september 2010 heeft de US Energy Information and Administration al aangegeven dat de toekomstige vraag naar kolen voor de energieproductie alleen maar verder zal stijgen. Bovendien zal de vraag naar ruw staal, na een tijdelijke dip in 2008 en 2009 door de economische recessie, ver-der stijgen. Voor de productie van ruw staal zijn ijzerertsen en kolen nodig. Om aan de toekomstige grotere vraag naar kolen en ijzerertsen te kunnen voldoen, zal zowel de ontginning als de handel vergroot moeten worden. De plekken waar deze grondstoffen gedolven worden en waar energie en staal ge-bruikt worden, liggen echter ver uit elkaar. Transport over zee is nodig. Droge bulk ter-minals zijn belangrijke verbindingspunten tussen land- en zeetransport en zullen in de nabije toekomst geconfronteerd worden met een vraag naar een grotere jaarlijkse door-voer. Bestaande terminals zullen uitgebreid moeten worden en nieuwe terminals zullen gebouwd moeten worden.

OnderzoekIn mijn promotieonderzoek richt ik mij op het ontwerpen en besturen van droge bulk terminals die voornamelijk kolen en ijzer-ertsen overslaan. De functies van een droge bulk terminal zijn het ontkoppelen van de variërende aanvoer en afvoer, de tijdelijke opslag van de kolen en ijzerertsen en het eventueel upgraden van de materialen door middel van mengen of homogeniseren. We-reldwijd zijn er exportterminals, waar zee-schepen geladen worden voor export van kolen of ijzerertsen, en importterminals waar de bulkmaterialen gelost worden uit deze zeeschepen. Exportterminals bevinden zich veelal in Australië, Zuid-Amerika, Zuid-Afrika en Indonesië en importterminals zijn vooral in West-Europa en Oost-Azië te vin-den.

VerwerkingOp bulkterminals worden grote machines gebruikt voor de verwerking van de mate-rialen. Op importterminals zijn losbruggen uitgevoerd met een grijper om materialen uit de scheepsruimen te halen. Deze grijper stort de materialen in een trechter, die boven een transportband staat die de materialen afvoert verder de terminal op. Op exportter-minals worden de schepen beladen door een scheepsbelader. Een scheepsbelader heeft een laadboom met daarin een transportband

Door de kernramp in Japan is de discussie over de kernenergie weer opgelaaid. Kernenergie kon zich namelijk verheugen op een hernieuwde interesse. De ramp op 11 maart 2011 heeft de publieke opinie echter compleet veranderd. Gedateerde kerncentrales in Duitsland zijn gesloten, een aantal landen heeft de ontwikkeling van kerncentrales voorlopig uitgesteld en alle bestaande kerncentrales moeten een grondige veiligheidstest ondergaan.door: Teus van Vianen

Teus

van

Via

nen

waarmee de kolen of ertsen in het scheeps-ruim gestort kunnen worden. De transport-banden vervoeren de kolen of ertsen naar grote stacker reclaimers. Deze machines beschik-ken over een transportband voor het op een hoop storten van de materialen en hebben bovendien een graafwiel waarmee de hoop weer afgegraven kan worden om vervoerd te worden naar de klant. Het uiteindelijke vervoer naar de klant gaat in West-Europa vaak via treinen of duwbakken. Voor het be-laden van treinwagons en duwbakken wor-den treinbeladers en duwbakkenbeladers gebruikt. Een locomotief kan wel veertig wagons trekken en elke wagon wordt dan gevuld tot een gewicht van honderd ton. Duwbakken worden geduwd door duwbo-ten. Een duwboot vaart met vier of zelfs zes duwbakken vanuit de Rotterdamse haven naar Duitsland. Elke duwbak kan met zo’n drieduizend ton kolen of ertsen beladen worden. Wel is de hoeveelheid materialen die meegenomen kan worden afhankelijk van de diepgang van de Rijn. Als de rivier in de zomer minder diep is, kunnen de duwbak-ken ook minder vol beladen worden.

OntwerpenZoals reeds beschreven zullen de droge bulk terminals wereldwijd geconfronteerd wor-den met een vraag naar een grotere jaar-lijkse doorvoer. Maar hoe moet een terminal

Droge bulk terminalspromovendus

Page 37: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 37

uitgebreid worden of hoe moet een nieuwe terminal ontworpen worden? In de weten-schappelijke literatuur is gezocht naar be-schikbare ontwerpmethodes. Er blijkt echter dat er weinig gepubliceerd is over het ont-werpen van droge bulk terminals. De enige bron, waar vaak naar verwezen wordt, is het boek Port Planning van de United Nations for Conference and Trade. Dit boek dateert reeds uit 1985. De vakgroep TEL ,Transport Engineering & Logistics, van de TU Delft heeft een aantal jaren terug onderzoek ge-daan naar de logistieke besturing van een exportterminal. Vanuit twee verschillende mijnen wordt ijzererts door treinen aange-voerd naar de exportterminal. De wagons worden gelost op transportbanden en de materialen worden getransporteerd naar het opslagveld om opgeslagen te worden op het desbetreffende terrein. Zodra er een zeeschip aangemeerd is, worden de daarvoor bestem-de materialen afgegraven en wederom ge-transporteerd naar de scheepsbeladers, die de materialen in de scheepsruimen lossen. Omdat deze exportterminal in de nabije toekomst uitgebreid moet worden met een drie maal zo hoge jaarlijkse doorvoer, is van deze terminal een simulatiemodel gemaakt. Onderstaand figuur geeft een screenshot weer van dit simulatiemodel. Met behulp van simulaties zijn verschillende scenario’s en ontwerpen geanalyseerd. Bovendien is met simulaties gekeken naar de routekeuze voor het transporteren van de materialen via transportbanden op de terminal, het bepa-

len van de optimale opslaglocatie voor een bepaalde hoop ijzerertsen en is gekeken hoe om te gaan met storingen van de machines. In het linker gedeelte van het onderstaande figuur zijn beide treinwagonlossers te zien. Deze ‘tipplers’ zijn door middel van trans-portbanden, weergegeven met de rechte lijnen, verbonden met een Stacker/Reclai-mer, SR, die de materialen op het opslagveld dumpen en ook afgraven als de materialen naar het zeeschip getransporteerd moeten worden. De verschillende kleuren op het op-slagveld geven het aantal verschillende ma-teriaalsoorten aan. Uit de simulatiestudie bleek dat de logistieke besturing het succes van de terminal bepaalt. Met een andere, slimmere, logistieke besturing kunnen de machines beter benut worden zodat de ter-minal een hogere jaarlijkse doorvoer kan realiseren zonder grote investeringen te hoe-ven doen. Hier zit dus potentie in voor de toekomst. Maar opnieuw zijn er maar wei-nig richtlijnen bekend die gebruikt kunnen worden om een optimalere logistieke bestu-ring te realiseren.

VuistregelsHet lijkt er dus sterk op dat droge bulk terminals ontworpen worden op basis van

vuistregels en praktische ervaringen die bij slechts een aantal bedrijven bekend zijn. Om achter deze vuistregels te komen, zijn 49 bestaande droge bulk terminals wereld-wijd onderzocht. Van deze terminals is informatie verzameld via jaarverslagen, ha-venautoriteiten, interviews met terminal- operators en technische informatie van ma-chinefabrikanten. Google Earth is gebruikt om extra informatie van deze terminals af te leiden, zoals bijvoorbeeld de lengte van de kade, het aantal en type machines, de lengte en breedte van de opslagvelden enzovoort. Met de verzamelde informatie zijn kentallen afgeleid en vergeleken met de beschikbare literatuurwaarden. Een voorbeeld is opge-nomen in het bovenstaande figuur waar het percentage opslagcapaciteit ten opzichte van het totale jaarlijkse doorvoer is weergegeven. Op de x-as is de jaarlijkse doorvoer, in mil-joenen tonnen, van de terminals uitgezet en op de y-as het berekende opslagpercentage van zowel im- als exportterminals.

OpslagcapaciteitEr zijn twee referenties beschikbaar waarbij tien procent en vijftien procent genoemd worden als percentage voor de opslagcapaci-teit. Uit Figuur 2 blijkt dat voor importter-minals het percentage opslagcapaciteit vari-eert tussen de vijf en tweeëntwintig procent en voor exportterminals ligt deze waarde tussen de drie en tien procent. Importtermi-nals hebben dus een grotere opslagcapaciteit dan exportterminals in verhouding tot de jaarlijkse doorvoer. Dit is te verklaren met het feit dat importterminals vaak direct aan een kolengestookte energiecentrale of staal-fabriek leveren. Een energiecentrale en een staalfabriek vragen een gegarandeerde aan-voer van materialen om te voorkomen dat het primaire productieproces stopt. Screenshot van het simulatiemodel ven een export terminal

Scheepslader

Teus

van

Via

nen

Teus

van

Via

nen

Teus

van

Via

nen

Opslagcapaciteit als percentage van jaarlijkse doorvoer

Page 38: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 438

Dat zo’n zware aardbeving niet uitgegroeid is tot een totale catastrofe met miljoenen do-den, is op zijn minst indrukwekkend. Zeker in een dichtbevolkt land als Japan had het heel anders kunnen aflopen. De magnitude van de aardbeving is uiteindelijk gesteld op negen op de schaal van Richter. Daarmee staat de aardbeving op een gedeelde vierde plek van de zwaarste ooit gemeten. De effec-ten van zoveel kracht en energie zijn werke-lijk onvoorstelbaar.

CijfersOm wat feiten te noemen: na de aardbeving is het hele land bijna tweeënhalve meter naar het oosten verplaatst. De aardas is 24,9 centimeter verschoven, daardoor is een dag nu ongeveer 1,7 microseconden korter. De hoogste golf van de tsunami die volgde op de aardbeving is geschat op 23,6 meter. Diezelf-de tsunami is tot drie kilometer het land in-gedrongen, mede doordat sommige stukken kust met twee meter zijn verzakt. In totaal is er 3,9 x 1022 Joule vrijgekomen, zeshonderd-miljoen keer zoveel energie als bij de bom die op Hiroshima is geworpen. In de zwaarst getroffen stad Sendai was de bodemversnel-ling bijna 3g. En dan hebben we het nog niet eens over de astronomische kosten voor de wederopbouw, maar liefst 216 miljard euro. Met deze waanzinnige getallen in je achter-hoofd is het onbegrijpelijk dat de ramp, met

een aantal van nog geen elfduizend vastge-stelde doden, relatief weinig slachtoffers heeft geëist; negen op de schaal van Richter staat namelijk gedefinieerd als catastrofaal. Bij veel lichtere aardbevingen lopen de do-dentallen vaak al in de honderdduizenden. In Japan was dat niet het geval, hoe kan dat?

Aardbeving is gewoonAardbevingen zijn in Japan, ondanks dat ze meestal licht zijn, aan de orde van de dag. Jaarlijks worden er ongeveer vijftienhonderd geregistreerd. Mensen groeien ermee op en leren ermee leven. Ze horen op school dat ze kalm moeten blijven als het voorkomt, en leren wat ze vervolgens moeten doen. Er zijn hele stappenplannen voor hoe te han-delen bij aardbevingen. In Tokyo is er een jaarlijkse oefening voor evacuaties bij grote aardbevingen. Op deze manier is de bevol-king dus al goed voorbereid. Behalve dat de mensen weten wat ze kunnen verwachten, worden steeds meer gebouwen aardbevings-bestendig gebouwd. En dat werkt. Eerst is het belangrijk om te weten hoe gebouwen bezwijken tijdens aardbevingen. Bij een aardbeving kan de grond in twee richtingen oscilleren, verticaal op en neer en horizontaal heen en weer. Gebouwen worden in eerste instantie sterk genoeg gebouwd om hun ei-gen gewicht te dragen en krijgen natuurlijk ook nog een veiligheidsfactor. Er moeten

Iedereen heeft ze wel gezien. De beelden van de ontzettend hoge wolkenkrabbers in het centrum van Tokyo die heen en weer zwiepen tijdens de aardbeving van 11 maart dit jaar. Op die dag heeft Japan bewezen waar ze op bouwtechnisch gebied toe in staat zijn. Ze begrijpen hoe een aardbeving werkt en passen de kennis toe in hun techniek. Dat is ook hard nodig, als je bovenop een breuklijn woont. Zij hebben zichzelf in ieder geval twee vragen gesteld: Hoe werkt nou een aardbeving? En hoe kun je jezelf wapenen tegen dit natuurgeweld?door: Dane Linssen

bost

on.c

om

mensen en meubels in en er kan gemakke-lijk een flinke laag sneeuw op vallen. Maar al die belastingen op de constructie staan pa-rallel aan de valversnelling. De genadeklap voor gebouwen is dan ook de horizontale trilling die met een aardbeving gepaard gaat. Er is nog een gevaar: tijdens een aardbeving kan een zachte bodem vloeibaar worden. Bij liquefactie, zoals dat wordt genoemd, loopt er water tussen de zandkorrels als gevolg van de bodemcompressie. Het water komt langzaam omhoog en na een tijdje gaat de bodem zich gedragen als drijfzand. Een ge-bouw dat daar bovenop staat kan dan in zijn geheel in de bodem verdwijnen. Sommige hoge gebouwen blijven grotendeels intact, maar vallen op hun zij.

OplossingenDe belangrijkste oplossingen om een gebouw aardbevingsbestendig te maken, liggen erg voor de hand. Gebouwen moeten van fundament tot dak zo ontworpen worden dat ze ook zijwaartse belastingen aan kunnen. De daarvoor benodigde technieken zijn allang bekend. Heeft de benedenverdieping speciale eisen, maak daar de kolommen dan breder. Ook voor de bodemliquefactie is een makkelijke oplossing: in ons eigen Amsterdam zijn lange houten palen de natte grond in geheid. Die komen vacuüm te staan en vormen een uitstekende fundering. Maar

Aardbevingsbestendig bouwen

Page 39: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 4 39

de techniek gaat nog veel verder, met een aantal ingenieuze oplossingen.

InnovatiesEr is een aantal, op het eerste oog misschien zelfs bizarre manieren, om zijwaartse krach-ten te dempen of te omzeilen. Ze dwingen je om over een gebouw na te denken als een dynamisch object, iets wat je als werktuig-bouwer normaal gesproken niet zou doen. Een gebouw kan bijvoorbeeld uitgerust worden met enorme schokdempers. In deze apparaten wordt de energie van de aardbe-ving gedissipeerd, waardoor het gebouw niet meer kan beschadigen. De aardbevingsbe-stendigheid van een gebouw kan met deze oplossing worden verdrievoudigd. Daarnaast bestaat er het zogenaamde principe van ‘base isolation’. Hierbij wordt een gebouw voor een groot deel losgekoppeld van zijn fundering zodat de trilling van de grond niet meer goed aan het gebouw kan worden doorgegeven. Die ontkoppeling kan op twee manieren worden bewerkstelligd: op de nor-male steunpunten kunnen ‘sliding units’ of ‘shear units’ worden ingebouwd. Sliding units zijn een soort glijlager, waarop het ge-bouw vrij heen en weer kan bewegen. Shear units zijn opgestapelde rubberen lappen waarin de shear stress wordt opgevangen. Het gebouw blijft hiermee beter op zijn plek, ondanks dat het fundament er bijna onder vandaan trilt. Een derde al toegepaste tech-niek voor wolkenkrabbers is op basis van een contragewicht. De ‘Tuned Mass Damper’, TMD, is een zware bal bovenin een wolken-krabber die tegen de zwieprichting van de toren in beweegt, zodat deze in balans blijft. Dit is ook de techniek die toegepast is in de hoge torens in Tokyo.

DempenBij al deze technieken wordt geprobeerd om zoveel mogelijk te dempen. Hierbij komt een niet zo bekende grootheid kijken: Jerk. Het wat vreemd klinkende

Jerk is de derde afgeleide van de positie naar de tijd, ofwel: de verandering van de versnelling. Deze grootheid is nuttig in de berekeningen voor bijvoorbeeld de bouw van achtbanen. De passagiers die later een ritje moeten gaan maken, hebben tijd nodig om zich aan te passen aan alle plotselinge stressveranderingen die voorkomen. Voor hen is er een maximale veilige acceleratie vastgesteld, maar ook een maximale Jerk. Precies hetzelfde geldt voor gebouwen die een aardbeving moeten doorstaan; de bouwmaterialen hebben immers tijd nodig om zich te herstellen. Er wordt dus geprobeerd een grote jerk, die optreedt bij een zware aardbeving, te verminderen tot een acceptabele waarde.

ToekomstmuziekTot slot is er nog een nieuwe, bijzondere techniek, die wellicht zal worden toegepast in de toekomst. Hierbij wordt het gebouw op in elkaar passende liggende ringen gebouwd. Van binnen naar buiten wordt elke ring steeds een beetje stijver. Schokgolven van aardbevingen bewegen zich het gemakkelijkst voort in harde materialen. De zachtere ringen dicht bij het gebouw vormen een soort buffer, waardoor de schokgolven als het ware worden afgebogen en om het gebouw heen gaan. Vergelijk dit met rennen: dat gaat makkelijker op een harde ondergrond dan een zachte. Een eindsprintje door mul zand gaat niet zo lekker. Deze techniek beschermt volgens de computermodellen voor zeventig procent tegen gevaarlijke trillingen. In combinatie met andere, bestaande technieken, zou het een ideale oplossing kunnen zijn.

Schade beperkenOndanks dat alle oplossingen een gebouw veel meer aardbevingsbestendig maken, lukt dat nog altijd niet helemaal. Aardbe-vingsbestendig is eigenlijk een misleidende term. De bedoeling van het zogenoemde ‘earthquake engineering’ is ook niet dat ge-bouwen aardbeving na aardbeving kunnen doorstaan. “Earthquakes don’t kill people, buildings do,” zegt John Mutter, seismoloog en rampenexpert aan het Earth Institute van Columbia University. Het gaat er dus slechts om dat een bouwwerk tijdens een zware aardbeving niet instort en daarbij alle men-sen erin en eromheen verplettert. Bovendien veroorzaakt een stad vol verwoesting enorme chaos, en tijdens een aardbeving is die er al genoeg. Daarnaast is een bijkomend voor-deel dat je achteraf geen puin hoeft te rui-men, wat een zeer kostbare en tijdrovende klus is die jaren in beslag kan nemen. Een aardbevingsbestendig gebouw wordt na een ramp gecheckt. Als de schade niet te repare-ren is of het gebouw niet meer aan de nor-men voldoet, kan het alsnog gecontroleerd worden gesloopt.

SamenvattingEen aardbeving is misschien wel de meest verwoestende kracht in de natuur. Maar de laatste decennia zijn de technieken sterk verbeterd, zijn er mooie ontwikkelingen aan de gang waarmee men toch enigszins voor-bereid is. Het wordt steeds beter mogelijk om gebouwen op een manier te ontwerpen dat ze een aardbeving kunnen overleven, net als alle mensen erin. Dat is het belangrijkste, want alleen dan blijft de omvang van een po-tentiële catastrofe beperkt.

Gebouw op ringen die de aardbeving ‘afbuigen’

pops

ci.c

omTuned Mass Damper in een wolkenkrabber

Wik

imed

ia C

omm

ons

Page 40: Slurf 15-4

de Slurf - mei 2011 - no. 440

Aan het begin van het studiejaar 2010-2011 is het Human Power Team Delft van start gegaan, met als doel het wereldsnelheids-record op de fiets verbreken. Het huidige record staat op 133 kilometer per uur en is in handen van de Canadees Sam Whittingham. Ieder jaar is er in september een evenement in Amerika waar wordt getracht dit record te verbeteren. De locatie is een afgelegen weg bij het plaatsje Battle Mountain in de staat Nevada. Deze weg voldoet precies aan de eisen als het gaat om recordpogingen. Een van de eisen is bijvoorbeeld dat er een maximale helling van 0,67 procent mag zijn. Daarnaast moet de weg over een lengte van tien kilometer vrijwel recht zijn en mag er geen bebouwing of ander obstakel langs de weg staan. Een recordpoging heeft de volgende opbouw: bij de start moet het voertuig op eigen kracht op snelheid komen maar de eerste vijftien meter mag het voertuig ondersteund worden. Vervolgens heeft de coureur zeven kilometer om op snelheid te komen en aan het eind van deze zeven kilometer is er een gemiddelde snelheidsmeting over de laatste tweehonderd meter. Het is dus van belang dat de topsnelheid precies in deze tweehonderd meter gehaald wordt. Daarna is er twee kilometer om af te remmen waarna het voertuig wordt opgevangen. Het Human Power Team bestaat uit een groep studenten van verschillende faculteiten van de TU Delft. Techniek is echter niet het enige dat van belang is bij deze recordpoging, de sportieve prestatie is minstens zo

belangrijk. Daarom zitten er ook studenten Bewegingswetenschappen van de VU in Amsterdam in. Deze studenten houden zich onder andere bezig met de selectie van de fietser, het trainingsschema, de koeling en de zuurstofvoorziening in de fiets. In maart heeft het team het ontwerp van de fiets genaamd VeloX, onthuld. Wat meteen opvalt is de aerodynamische kap die aan de hand van CFD analyse en windtunneltesten is ontwikkeld. Met deze wetenschappelijke basis voor het ontwerp wil het team het verschil gaan maken ten opzichte van de huidige recordhouder. Naast aerodynamica is er ook lang gewerkt aan de binnenkant van de fiets. Eén van de onderdelen die veel aandacht vereist is de aandrijflijn. De hoge snelheden zorgen niet alleen voor ongebruikelijke overbrengingsverhouding-en, maar ook voor gewichtsproblemen. Door de ligfietshouding is achterwielaandrijving geen goede optie en heeft het team gekozen voor een aangedreven voorwiel. Omdat er ook gestuurd wordt met het voorwiel, is het van belang dat de trekkende ketting parallel loopt met de as van het balhoofd. De verhoogde snelheden kunnen er vervolgens ook nog voor zorgen dat de massatraagheid van de ketting er voor zorgt dat hij begint te slippen over het kettingwiel. Omdat alle verliezen zo klein mogelijk moeten zijn maakt het team ook gebruik van een speciale fietsketting. In deze ketting zijn de kettingrollen die normaal van staal zijn vervangen door een kunststof genaamd Stanyl. De kettingrollen

Sinds kort is het toegestaan om op sommige plekken in Nederland 130 kilometer per uur te rijden. Tot nu toe zijn er een aantal stukken snelweg vrijgegeven voor dit soort snelheden maar als het aan het Human Power Team Delft ligt komen daar binnenkort ook fietspaden bij. Studenten van de TU Delft en de VU Amsterdam zijn bezig met de ontwikkeling van een fiets die het wereldrecord van 133 kilometer per uur moet gaan verbreken. door: Hajo Pereboom

maken het contact tussen de ketting en het kettingwiel. Dit is het punt waar de wrijvingsverliezen optreden in een ketting en door de toepassing van Stanyl kunnen deze verliezen worden geminimaliseerd. Fietsdynamica is een bekend onderwerp binnen 3mE en bij het fietsdynamicalab wordt onder andere onderzoek gedaan naar de natuurlijke stabiliteit van fietsen. Iedereen is bekend met het feit dat een fiets bij lage snelheid instabiel is en bij hoge snelheid kan deze instabiliteit terugkomen in de vorm van een ‘high speed wobble’. Dit fenomeen komt voornamelijk voor bij racemotoren en wordt veroorzaakt door een te lage stijfheid van het frame en de banden. Het zal duidelijk zijn dat het team er niet tijdens de race achter wil komen dat het frame niet stijf genoeg is, daarom wordt er met programma’s als Jbike, dat mede ontwikkeld is bij 3mE, en software van MSC een model gemaakt, waarmee de dynamische eigenschappen van de fiets bepaald moeten worden. Eind juli zal het team eerst vertrekken naar Klettwitz in Duitsland, waar een poging zal worden gedaan om het uurrecord, dat momenteel op negentig kilometer per uur staat te verbreken. Het team vertrekt in september naar Amerika, waar wordt deelgenomen aan de jaarlijkse World Human Powered Speed Challenge. Je kunt ons volgen via onze website. Bovendien zijn wij altijd opzoek naar enthousiaste teamleden, die bijvoorbeeld via een minor het team kunnen ondersteunen. http://www.htpdelft.nl/

Human Power Team

Hum

an P

ower

Tea

m

Page 41: Slurf 15-4

do it yourself

de Slurf - mei 2011 - no. 4 41

De cel levert twee volt.

draagbare USB-lader

PrintplaatjeKnip het printplaatje zo dat het precies in het meta-len doosje past. Dit is goed voor de stevigheid.

Als echte werktuigbouwkundige ben je natuurlijk dol op gadgets. Nog leuker is het echter om de gadgets zelf te maken. In deze ru-briek wordt precies uitgelegd hoe je deze gadgets maakt. Deze keer: een draagbare USB-lader!

Benodigdheden

metalen doosje

9V-batterij5V-transistorUSB-poortprintplaatje

contact met snoertjes voor een 9V-batterij soldeertools

Metalen doosjeZoek een metalen doosje waar een 9V-batterij qua breedte en hoogte net in past en qua lengte ongeveer twee keer in past, zoals bijvoorbeeld een Smintdoosje. Knip in de bodem een gat waar de USB-poort gemakkelijk door kan.

PlaatsenPlaats de USB-poort en de regulator zoals op het plaatje is weergegeven. Buig de regulator zo dat hij ho-rizontaal komt te liggen. Het is belangrijk dat ze in dezelfde richting liggen als op het plaatje.

SolderenDraai het printplaatje om en soldeer eerst het linker pin-netje van de USB-poort vast aan het linker pinnetje van de regulator, vervolgens het rechter pinnetje aan de mid-delste van de regulator. Nu soldeer je het rode draadje van het contact aan het rech-terpinnetje van de regulator en de zwarte aan de middel-ste.

Zit je in de trein een lekker muziekje te luisteren, valt je mp3-speler uit. De accu is leeg. De rest van de reis zit je zonder mu-ziek. Dit probleem zal niet meer voorkomen met de draagbare USB-lader. Door een simpele 9V-batterij aan te sluiten op de USB-lader kun je weer verder met muziek luisteren.

SamenvoegenPlaats nu het plaatje in het doosje op een manier dat er geen contact wordt gemaakt met de behuizing en zodat de batterij er nog bij past.

De werkingPlug je USB-apparaat in de USB-poort. Deze wordt dan opgeladen. Het voltage wordt verlaagd tot vijf volt, waardoor het juiste voltage uit de poort komt.

Page 42: Slurf 15-4

nawoordHet mooiste verenigingsblad van de TU, dat is de Slurf. Dat hoeft niemand je te vertellen, die conclusie kun je zelf eenvoudig trekken. Zelfs al heb je weinig met Leeghwater te maken, als werktuigbouwer ben je gewoon trots op de Slurf. Die trots voelde ik vanaf het eerste moment dat ik hier in Delft rondliep en ook toen wist ik het al goed: ooit zou ik gaan schrijven voor de Slurf. Vijf keer per jaar ligt er weer een prachtexemplaar op de deurmat, en met elk nieuwe nummer wilde ik er steeds liever bij horen. Inmiddels ben ik derdejaars, en medio februari kwam ik terug na een halfjaar studie in het buitenland. Ineens had ik twee nieuwe huisgenoten, en één daarvan is Joris, die vorige keer bij de slurf is gekomen. Hij vertelde mij, terwijl hij mij zijn eerste Slurfartikel liet zien, hoe leuk het allemaal wel niet was. Het duurde niet lang of ik was om: ik ging ook schrijven voor de Slurf! De tijd is, zoals dat gaat, weer voorbij gevlogen. En nu zit ik hier op Slurfweekend een verhaaltje te typen. Het weekend wordt gekenmerkt door vlamtosti’s, fruitsap, Fant en pilsbier. Maak je een slechte grap of een spelfout, dan staat Joris voor je het weet naast je bureau om je daarvoor een smakelijke beloning te geven. Dat proces wordt goed ondersteund door Qrijn met zijn kermissoundboard: “Al-Alweer een winnaarrr!” Joris staat overigens ook wel bekend als de man met de lap: over zijn rechterarm hangt ten allen tijde een theedoek, waarmee hij na afloop van je overwinning de spetters

netjes voor je afveegt. Verder schallen er voortdurend goede hitjes door het kantoor. Baby Monkey is nog steeds een nummer waarvan iedereen veel te blij wordt en ook het oeroude Careless Whisper van George Michael is weer helemaal hot, nadat we op Youtube de Sexy Sax Man hebben gezien. Dat is een geniaal irritante dude die op straat, in winkelcentra en in collegezalen, met een ontbloot bovenlijf en een veel te nare strakke leren broek, zijn eigen invulling geeft aan de muziek van George Michael. Over nare dingen gesproken: onze fotomontage zal zeker in het oog springen. Maar goed, er wordt tussen alle gezelligheid door gewoon keihard gebeund. Qrijn is de baas en zorgt ervoor dat de kwaliteit van de Slurf wederop gewaarborgd blijft. Alle fouten moeten eruit, en iedereen is de terror van het aaneenschrijven zo langzamerhand wel zat. Toch maakt dat het arbeiden niet minder leuk. Het Slurfweekend is gewoon een topweekend vol lol en gezelligheid, veel leuker nog dan ik verwacht had. Bovendien hou je er aan het einde een zelfvoldaan gevoel aan over: je hebt een fantastisch blad gekluscht en daar ben je trots op. Ik ben trots, trots op de Slurf. ‘Hey, play that George Michael song one more time!’

Namens de Slur ommissie,Slurf Hoogh!Dane Linssen SJ

de Slurf - mei 2011 - no. 442

Page 43: Slurf 15-4

Leeghwaterartikelen Leeghwaterpen of -potlood

Jaarboek en Agenda

Leeghwatersjaal

Leeghwateradtglaasje (limited edition)

Leeghwaterschrijfmap (incl. pen+notitieblok)

0,50

1,43

3,00

4,20

2,50

1,50

7,50

1,00

Leeghwaterdas 10,00

Leeghwaternotitieblok

Whiteboard- of permanentmarker

Leeghwater-USB-stick 4Gb (limited edition)

Page 44: Slurf 15-4